Modulare und serielle Bauweisen gelten als aussichtsvoller Ansatz zur Bewältigung der Wohnungsmarktprobleme. Im dritten Teil der Serie „Modulare und serielle Bauweisen im Wohnungsbau“ erläutert Stefan Kugler, Sachverständiger für Baubetrieb und Baubetriebswirtschaft, welchen Beitrag industrialisierte Bauweisen tatsächlich leisten können.
Auswirkungen industrialisierter Bauweisen auf Wohnungsbau und Produktivität
Aus volkswirtschaftlicher Perspektive wird der Nutzen modularer und serieller Bauweisen vor allem an ihrem Beitrag zur Erhöhung der Wohnungsbaukapazitäten gemessen. Die Fähigkeit, Wohnraum schneller und effizienter bereitzustellen, besitzt angesichts der bestehenden Wohnungsknappheit erhebliche Bedeutung.
Der zentrale Vorteil industrialisierter Bauweisen besteht darin, dass Teile der Bauproduktion von der Baustelle in industrielle Produktionsumgebungen verlagert werden. Dadurch können Produktionsprozesse standardisiert, automatisiert und unabhängig von baustellenspezifischen Störungen organisiert werden. Gleichzeitig ermöglicht die Parallelisierung von Baustellen- und Fertigungsprozessen eine erhebliche Verkürzung der Projektdauer.
Aus volkswirtschaftlicher Sicht bedeutet dies, dass mit den vorhandenen Ressourcen innerhalb eines bestimmten Zeitraums mehr Wohnraum geschaffen werden kann. Die gleiche Anzahl von Fachkräften, Maschinen und Kapital kann mehr Wohneinheiten hervorbringen als bei konventionellen Verfahren.
Darüber hinaus eröffnen industrialisierte Bauweisen Potenziale zur Steigerung der Produktivität der Bauwirtschaft. Während zahlreiche Industriezweige in den vergangenen Jahrzehnten erhebliche Produktivitätsfortschritte erzielt haben, blieb die Entwicklung im Bauwesen vergleichsweise moderat. Durch Standardisierung, Digitalisierung und Automatisierung könnten Teile dieser Produktivitätslücke geschlossen werden.
Volkswirtschaftliche Wirkungszusammenhänge industrialisierten Bauens:
Volkswirtschaftliche Wirkungszusammenhänge industrialisierten Bauens.
Bild: © Stefan Kugler nach BBSR (2024), BMWSB (2023), Fraunhofer IRB (2022)
Die Darstellung verdeutlicht, dass die Potenziale modularer und serieller Bauweisen weit über einzelne Bauprojekte hinaus die Bauwirtschaft und den Wohnungsmarkt betreffen.
Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz
Neben der Produktivitätssteigerung spielen ökologische Aspekte eine zunehmend wichtige Rolle. Der Gebäudesektor steht unter erheblichem Druck, seinen Ressourcenverbrauch und seine Umweltwirkungen zu reduzieren.
Die kontrollierte Fertigung in Produktionsstätten ermöglicht eine präzisere Materialdisposition. Materialbedarfe können genauer geplant und Produktionsabläufe optimiert werden. Dadurch reduzieren sich Materialverluste, Verschnitt und Baustellenabfälle. Gleichzeitig lassen sich Fertigungsprozesse kontinuierlich verbessern und standardisieren.
Darüber hinaus können industrielle Produktionsverfahren ressourceneffizienter Konstruktionsweisen begünstigen. Besonders bei hohen Wiederholungsraten entstehen Optimierungspotenziale, die bei individuellen Einzelprojekten häufig nicht wirtschaftlich realisierbar sind.
Allerdings dürfen die ökologischen Vorteile nicht pauschal angenommen werden. Die tatsächlichen Umweltwirkungen hängen von zahlreichen Einflussfaktoren ab. Hierzu zählen u.a.:
- die verwendeten Materialien,
- die Transportentfernungen zwischen Werk und Baustelle und
- die Energieeffizienz der Produktionsanlagen.
Große Raummodule erfordern teilweise Schwertransporte, die zusätzliche Umweltbelastungen verursachen können. Die ökologische Bilanz muss daher stets projektspezifisch bewertet werden.
„Aus heutiger Sicht besitzen modulare und serielle Bauweisen erhebliche Potenziale zur Verbesserung der Ressourceneffizienz. Eine höhere Nachhaltigkeit ist damit jedoch nicht automatisch verbunden.“
Chancen und Grenzen industrialisierter Bauweisen
Die Potenziale modularer und serieller Bauweisen werden in der Fachliteratur überwiegend positiv bewertet. Gleichwohl bestehen technische, wirtschaftliche und organisatorische Restriktionen, die eine differenzierte Betrachtung erfordern.
Zu den wichtigsten Chancen zählt die Möglichkeit, Wohnungsbauprozesse deutlich zu beschleunigen. Die Verkürzung von Bauzeiten verbessert nicht nur die Wirtschaftlichkeit einzelner Projekte, sondern erhöht auch die Reaktionsfähigkeit des Wohnungsmarktes auf steigende Nachfrage. Standardisierte Produktionsprozesse können zudem die Termin- und Kostensicherheit erhöhen.
Die Potenziale industrialisierter Bauweisen hängen stark von wirtschaftlichen, logistischen und regulatorischen Bedingungen ab.
Bild: © f:data GmbH
Ein weiterer Vorteil besteht in der verbesserten Integration digitaler Planungs- und Steuerungssysteme. Insbesondere Building Information Modeling (BIM) lässt sich mit industriellen Produktionsprozessen besonders effektiv kombinieren. Dadurch entstehen zusätzliche Rationalisierungspotenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Den Chancen stehen jedoch verschiedene Grenzen gegenüber. Die wirtschaftlichen Vorteile industrialisierter Bauweisen beruhen wesentlich auf Standardisierung und Wiederholung. Wohnungsbauprojekte müssen jedoch häufig standortspezifische Anforderungen erfüllen und architektonische sowie städtebauliche Rahmenbedingungen berücksichtigen. Daraus entsteht ein Spannungsfeld zwischen Wirtschaftlichkeit und Individualität.
Hinzu kommen logistische Restriktionen. Transportbeschränkungen können bei modularen Bauweisen die Größe und Gestaltung von Modulen begrenzen. Gleichzeitig entstehen Abhängigkeiten von Produktionskapazitäten und Lieferketten.
Nicht zuletzt bestehen weiterhin regulatorische Herausforderungen. Trotz zunehmender Standardisierung erfolgt die Genehmigung von Bauvorhaben überwiegend projektbezogen. Die Möglichkeiten industrieller Wiederholungsprozesse werden dadurch teilweise eingeschränkt.
Geeignete Gebäudetypen für modulare und serielle Bauweisen
Die Wirtschaftlichkeit und Zweckmäßigkeit modularer und serieller Bauweisen hängt maßgeblich von der jeweiligen Gebäudetypologie und der Standardisierbarkeit ab.
Besonders geeignet erscheinen Projekte mit hohen Wiederholungsraten und standardisierbaren Grundrisskonzepten. Hierzu zählen insbesondere:
- Geschosswohnungsbauten,
- Studentenwohnheime,
- Pflegeeinrichtungen oder
- Mitarbeiterwohnungen.
In diesen Segmenten können Skaleneffekte und Lernkurveneffekte besonders wirksam werden. Die Eignung unterschiedlicher Gebäudetypen ist in der folgenden Tabelle dargestellt.
Geeignete Gebäudetypen für die serielle und modulare Bauweise:
Geeignete Gebäudetypen für die serielle und modulare Bauweise.
Bild: © Strfan Kugler auf Grundlage von GdW (2023) und Fraunhofer IRB (2022).
Demgegenüber sind stark individualisierte Projekte oder komplexe Sonderbauten häufig weniger geeignet. Hier können die Vorteile der Standardisierung durch erhöhte Anpassungsaufwände teilweise kompensiert werden.
Einordnung und Ausblick
Die vorangegangenen Analysen zeigen, dass modulare und serielle Bauweisen erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung im Wohnungsbau besitzen. Ihre wirtschaftlichen und volkswirtschaftlichen Vorteile entstehen jedoch nicht automatisch, sondern hängen von geeigneten Rahmenbedingungen ab.
Die bislang begrenzte Marktdurchdringung lässt sich durch mehrere Faktoren erklären. Zum einen bestehen weiterhin regulatorische Hemmnisse und projektbezogene Genehmigungsverfahren. Zum anderen erfordert die Industrialisierung des Bauens erhebliche Investitionen in Produktionskapazitäten, digitale Planungsprozesse und Logistikstrukturen. Zudem fehlt bislang eine ausreichend kontinuierliche Nachfrage, um Skaleneffekte vollständig auszuschöpfen.
Darüber hinaus zeigt sich, dass die Herausforderungen des Wohnungsmarktes nicht allein durch Produktivitätssteigerungen gelöst werden können. Baulandknappheit, Finanzierungskosten, Genehmigungsdauer und regulatorische Anforderungen bleiben bestehen.
Aus bauwirtschaftlicher Sicht erscheint daher weniger eine vollständige Ablösung der konventionellen Bauweise wahrscheinlich als vielmehr eine zunehmende Integration industrieller Produktionsmethoden in bestehende Bauprozesse.
Die Experten-Meinung
„Modulare und serielle Bauweisen können den Wohnungsbau beschleunigen sowie Produktivität und Ressourceneffizienz steigern. Ihr Potenzial hängt jedoch von geeigneten wirtschaftlichen, regulatorischen und organisatorischen Rahmenbedingungen sowie der Eignung des Bauprojekts für Standardisierung und industrielle Fertigung ab. Die konventionelle Bauweise werden sie voraussichtlich nicht ersetzen. Stattdessen dürfte die Zukunft durch hybride Konzepte geprägt sein, die Vorfertigung, Modularisierung und konventionelle Bauweisen miteinander verbinden.“
Herzlichen Dank an Stefan Kugler, ö. b. v. Sachverständiger für Baubetrieb und Baubetriebswirtschaft und geschäftsführender Gesellschafter bei projekt-bau GbR in Sehnde / Niedersachsen, für die fachliche Unterstützung bei diesem Artikel auf bauprofessor.de.