Bei der modularen Bauweise werden standardisierte Komponenten in einer externen Fabrik hergestellt, die dann vor Ort montiert werden. Diese Methode ermöglicht es, unter kontrollierten Werksbedingungen zu bauen, bevor die Montage am gewählten Standort erfolgt. Dies verbessert die Kontrolle der Wertschöpfungskette. Aufgrund ihrer Schnelligkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit hat sich diese Bauweise zunehmend durchgesetzt.

Ein McKinsey-Bericht legt nahe, dass modulare Techniken die Projektlaufzeiten der Bauherren um 20 bis 50 % beschleunigen und gleichzeitig die Kosten um bis zu 20 % senken könnten.

Im Jahr 2023 wurde der globale Markt für modulare Bauweise auf 97,31 Milliarden Dollar geschätzt. Er wird voraussichtlich im Jahr 2024 104 Milliarden Dollar übersteigen. Es wird erwartet, dass er bis 2034 etwa 214,76 Mrd. $ erreichen wird, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 7,45 % im nächsten Jahrzehnt.

Die Trends variieren von Region zu Region. Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigt jedoch, dass der modulare Markt in Europa ein erhebliches Wachstum bei Geschäftsgebäuden verzeichnen wird. Wobei die Nutzung in industriellen/institutionellen Bereichen und im Wohnungsbau dicht darauf folgt.

Vorreiter in Sachen Nachhaltigkeit

Sowohl aus nachhaltiger als auch aus strategischer Sicht ist die modulare Bauweise in der Lage, nicht nur die Baumethoden, sondern auch deren Auswirkungen auf die Umwelt zu verändern.

Dieser Ansatz ermöglicht gleichzeitige Bautätigkeiten, wie z. B. das Legen von Fundamenten, während andere Teile außerhalb der Baustelle zusammengebaut werden, was zu einer erheblichen Zeitersparnis führt. Außerdem werden Störungen auf der Baustelle und der Fahrzeugverkehr minimiert. Dies erhöht die Sicherheit und Verzögerungen durch externe Faktoren wie schlechtes Wetter werden verringert.

Modulare Gebäude sind besonders langlebig, da jedes Modul so konstruiert ist, dass es unabhängig voneinander den Belastungen des Transports und der Kranaufstellung auf dem Fundament standhält.

Darüber hinaus profitiert die Langlebigkeit dieser Strukturen von ihrer Designflexibilität. Modulare Gebäude können leicht aktualisiert, erweitert oder umgenutzt werden, um sich an die sich verändernden Bedürfnisse anzupassen. So stellen sie eine belastbare und flexible Lösung für zukünftige Herausforderungen dar.

Modulares Bauen vorantreiben: Die Rolle von BIM-Plattformen

Die modulare Bauweise erlebt derzeit eine bedeutende technologische Revolution, die sich tiefgreifend auf die gesamte Wertschöpfungskette auswirkt. Werkzeuge wie 3D-Druck, Robotik, Automatisierung und insbesondere Building Information Modeling (BIM) werden neben der Datenanalyse in der Entwurfs- und Vorfertigungsphase immer wichtiger. Diese Technologien zielen darauf ab, eine sorgfältige Qualitätskontrolle vom Prozess bis zur Montage zu gewährleisten.

Die Zukunft der modularen Industrie ist eng mit den Fortschritten der BIM-Technologie verbunden. BIM vereint Design-, Konstruktions- und Betriebsdaten in einem umfassenden virtuellen Modell. Dies verbessert die Entscheidungsfindung über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg und ermöglicht eine strenge Kontrolle über den gesamten kritischen Ablauf von der Produktion bis zur Installation.

BIM ermöglicht die Visualisierung der gesamten Gebäudestruktur vor der Installation von Modulen und verbessert die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Planern und Bauherren. Diese Integration minimiert Fehler und optimiert den Einsatz von Ressourcen.

Darüber hinaus wirkt sich BIM durch die Zentralisierung von Informationen in der Cloud positiv auf andere Aspekte wie Zugänglichkeit, Nutzbarkeit, Verwaltung und Nachhaltigkeit digitaler Daten aus und sichert so die erfolgreiche Durchführung von Projekten.

Innovationen in Robotik und 3D-Druck

Roboter spielen bei der Qualitätsprüfung von vorgefertigten Bauteilen eine zunehmend wichtige Rolle. Ausgestattet mit intelligenten Sensoren und fortschrittlichen Kameras scannen sie Teile oder ganze Baugruppen effizient auf Fehler. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Komponenten den strengen Qualitätsstandards entsprechen.

Im Bereich der Installation zeichnen sich Roboter, insbesondere Sechs-Achs-Roboter, durch das Manipulieren, Heben und Positionieren schwerer Materialien und vorgefertigter Elemente mit bemerkenswerter Präzision und Geschwindigkeit aus. Diese Automaten arbeiten rund um die Uhr und erledigen sich wiederholende Aufgaben. Sowohl die Sicherheit als auch die betriebliche Effizienz werden dadurch erhöht. Gantry-Roboter zeichnen sich vor allem durch ihren großen Arbeitsbereich und ihre hohe Tragfähigkeit aus.

Gleichzeitig haben die Fortschritte in der 3D-Drucktechnologie die Erstellung immer komplexerer und anpassbarerer Designs ermöglicht. Diese Entwürfe können genau auf die Anforderungen der Kunden zugeschnitten werden, wobei das enorme Potenzial der Technologie für Veränderungen und Anpassungen genutzt wird.

Auch wenn die derzeitigen Beschränkungen von 3D-Druckern die effiziente Montage großer Strukturen einschränken, besteht kein Zweifel daran, dass diese Technologie einen bedeutenden Zukunftstrend im Bauwesen darstellt, der mit der Weiterentwicklung der Fähigkeiten noch größere Auswirkungen verspricht.

Integrierte Technologien im Modulbau

In der Modulbauweise wird Building Information Modeling (BIM) nahtlos mit Technologien wie Laserscanning und Internet-of-Things (IoT)-Sensoren integriert, um die Baustellenlogistik zu optimieren und die tägliche Lieferung der Module auf die Projektanforderungen abzustimmen.

Laserscanning, auch bekannt als High-Definition Surveying (HDS), ermöglicht die präzise Kartierung von Gebieten mit hoher Genauigkeit. Die erzeugten Daten bilden eine umfassende Datenbank in einem 3D-Koordinatensystem, die für die Qualitätskontrolle und die Bewertung von Bauteilen entscheidend ist.

In Kombination mit der IoT-Technologie unterstützt das Laserscanning zudem die Echtzeit-Visualisierung und Rückverfolgbarkeit von vorgefertigten Modulen. Diese Integration nutzt GPS-Sensoren, RFID-Tags und NFC-Tags und verbessert die Effizienz der Kommunikation, einschließlich der Überwachung des Projektfortschritts und der raschen Reaktion auf Notfälle.

Die IoT-Integration erleichtert auch die Gestaltung von Gebäuden, die sich durch ihre Funktionalität und Energieeffizienz auszeichnen. Diese Geräte liefern wertvolle Daten über den Energieverbrauch, die Belegung und die äußeren Umgebungsbedingungen. Dies wirkt sich erheblich auf die Nachhaltigkeit und den ökologischen Fußabdruck der Gebäude aus.

Da Städte immer mehr zu Zentren der technologischen Innovation werden, setzt die modulare Bauweise zunehmend auf intelligente Systeme. Von der Automatisierung von Entwurfsprozessen bis hin zur Montage von Gebäuden – diese Technologien werden den komplexen Anforderungen der modernen Stadtentwicklung gerecht.

Wir stehen an der Schwelle zu transformativen Veränderungen in der Art und Weise, wie Städte gestaltet werden, funktionieren und interagieren. Die modulare Bauweise wird ein zentrales Instrument in dieser Entwicklung sein und die Stadtlandschaften umgestalten.