Dirk Zandecki
Redakteur
Das Erfolgsprinzip der Natur
und Industrie: Modularität
Jens steht vor einem Problem: Die 3D-Grafik seines neuen Actionspiels ruckelt auf seinem Computer. So hatte er sich sein Spielvergnügen nicht vorgestellt. Ein neuer, leistungsstarker PC muss her, allerdings reichen die Ersparnisse nicht und der Geburtstag sowie Weihnachten liegen in weiter Ferne. Was also tun? Jens findet die Lösung im Internet: Er braucht lediglich eine neue Grafikkarte. Die ist zwar teuer, aber immer noch deutlich günstiger als ein neuer Gamer-PC. Mit viel Überredungskunst und einem kleinen Vorschuss von Oma kann sich Jens seinen Wunsch erfüllen: Grafikkarte ausgetauscht und das Spiel läuft fließend.
Ganz unbemerkt hat Jens dabei von einem Prinzip profitiert, dass fast schon selbstverständlich ist: die Modularität. Wir sehen immer das Ganze, dabei setzt sich heutzutage in nahezu jedem Lebensbereich fast alles aus standardisierten Modulen zusammen. Und Prognosen zufolge wird die Modularität in Zukunft noch weiter zunehmen. Die Technik folgt damit eigentlich der Natur, die es mit der Evolution vorgemacht hat: Vom Einzeller hin zum mehrzelligen Organismus, der modulartig über spezialisierte Zellen verfügt. Eine Erfolgsgeschichte, die in unserer technisierten und arbeitsteiligen Welt noch am Anfang steht. Vorbilder, wohin sich die Modularität entwickeln wird, liefern zahlreiche Branchen. Auch im Bausektor ist das Prinzip unaufhaltsam auf dem Vormarsch.
Module sind überall
Bei Modulen denkt man zunächst an moderne Technologien. Elektronische Komponenten der Unterhaltungs-, IT- und Kommunikationstechnologie sind heutzutage nahezu ausnahmslos modular aufgebaut. Wo man früher noch bei Defekten aufwändig suchen und dann manuell löten musste, kann man heute dank Diagnose-Tools das entsprechende Modul identifizieren und austauschen. Ein weiterer Vorteil: Gibt es technische Innovationen, so kann man das Modul wechseln und muss nicht ein komplett neues System kaufen. Bestes Beispiel aus dem Alltag dafür ist die neue Grafikkarte von Jens, aber auch die Nachrüstung mit schnellen Speicherbausteinen oder der Austausch herkömmlicher Festplatten gegen ultraschnelle SSD-Platten sind heutzutage ganz normale Upgrades. Computer sind generell ein Musterbeispiel für die Modularität. Denn auch die Software besteht nicht aus einem einzigen Programm, sondern basiert auf modularen Bibliotheken. Ansonsten wären die mächtigen Programme mit Millionen Zeilen von Code überhaupt nicht mehr beherrschbar.
Auch die Hersteller von Automobilen nutzen das Prinzip der Modularität bereits seit geraumer Zeit. Ausgangspunkt war hier die Frage: Wie können wir unseren unterschiedlichen Kunden eine möglichst breite, einfach zu individualisierende und zudem wirtschaftliche Modellpalette anbieten? Die Lösung: durch Module. Autohersteller konstruieren ihre Modellpaletten auf der Grundlage von modularen Plattformen und können so verschiedene Modelle anbieten, die die unterschiedlichsten Käuferwünsche erfüllen. Ohne Modularität wäre die moderne, logistische Infrastruktur der Wirtschaft undenkbar. Die standardisierten Container machen den weltweiten Warenaustausch in den heutigen Dimensionen erst möglich. Der Container ist quasi das einheitliche Modul, das die gesamte Versorgung der Welt mit Gütern aller Art ermöglicht. Ob auf dem Wasserweg, per Straße oder Schiene – das Modul „Container“ hat die Logistik revolutioniert.
Einfach, schnell, flexibel und effizient: das Baukastenprinzip
Wo liegen die Wurzeln der Modularität und was hat das mit der Bauindustrie zu tun? Die Gründe für den Erfolg der Modularität liegen auf der Hand: Es ist einfacher, ein komplexes Gesamtsystem aus definierten, standardisierten und genormten Einzelteilen zusammenzufügen, als es in einem monolithischen Stück und als Unikat herzustellen. Durch den Einsatz von Modulen lassen sich Produktions- und Arbeitsprozesse verkürzen, die Entwicklung vereinfachen, die Kosten senken und die Qualität dauerhaft sicherstellen. Zu den Vorreitern und Innovationstreibern für dieses universelle und kosteneffiziente Prinzip zählte beispielsweise Henry Ford mit seinem berühmten Modell T. Er trieb die bis dahin bekannte Arbeitsteilung von Produktionsprozessen der Manufakturen zur Perfektion. Und er schaffte damit die Grundlage, dass sich viele Menschen erstmals ein Automobil leisten konnten. Henry Ford kennt jeder, was jedoch weniger bekannt ist, dass auch die Bauwirtschaft und Architektur sich bereits früh mit der Modularität befasst hat.
So entwickelte 1833 der englische Zimmermann Herbert Manning einen Haus-Bausatz. Als "Portable Colonial Cottage for Emigrants" wurden die fertigen Bausätze von Großbritannien in die englische Kolonie nach Australien verschifft und noch heute steht ein Haus davon in Melbourne. Ungefähr zur gleichen Zeit, als Fords Modell T vom Band lief, stellte Thomas Edison sein „Single Pour Concrete House“ vor. Und in den frühen 30er-Jahren entstanden in Deutschland die so genannten „Kupferhäuser“ - eine Fertigbaukonstruktion aus Kupfer, Aluminium und Holzrahmen. Das Projekt des Architekten Robert Krafft und des Ingenieurs Friedrich Förster wurde anschließend federführend von Walter Gropius fortgeführt. Es ging aber nicht nur um Eigenheime. Auch Büro-, Verwaltungsgebäude und öffentliche Einrichtungen wie Behörden, Schulen und Kindergärten profitierten in der weiteren Geschichte ebenfalls von dem modularen Bauprinzip. KLEUSBERG aus Wissen zählt zu den Pionieren der Modulbauweise in Deutschland. Das Unternehmen errichtete 1965 sein erstes Gebäude in Fertigelementbauweise: Eine Schule war der Vorläufer der modernen Modulgebäude. Das war der Startschuss für eine Erfolgsgeschichte, die sich bis heute fortsetzt.
Den Modulgebäuden gehört die Zukunft
Vorweg: Modulgebäude sind nicht zu verwechseln mit Containergebäuden. Die Containergebäude sind standardisierte, zumeist temporäre Lösungen nach festen Grundmaßen, während Modulgebäude in ihren Abmessungen und in der Formgebung flexibel sind. Dank der witterungsunabhängigen Vorfertigung der Module im Werk ist laut KLEUSBERG eine bis zu 70 % schnellere Realisierungszeit gegenüber konventionellen Gebäuden möglich. Bis zu 95 % der Teile können für ein Projekt vorgefertigt werden. Während der Produktionszeit im Werk werden die Vorbereitungen auf der Baustelle vor Ort getroffen - somit wird die Projektzeit durch parallele Arbeiten optimal genutzt. Auch die übliche Trocknungszeit herkömmlicher Bauweisen entfällt bei der Modulbauweise. Die zumeist schlüsselfertigen Gebäude sind sofort bezugsbereit. Modulgebäude grenzen nicht - wie häufig angenommen - die Architektur ein und ermöglichen nur eine gleichförmige Gestaltung. Das Gegenteil ist der Fall: Architekten und Bauherren können frei wählen. Das gilt bei der Fassadengestaltung gleichermaßen wie bei der Grundrissaufteilung. Vom lichtdurchfluteten Open-Space-Büro bis hin zu Einzelbüros ist alles möglich.
Der Zeitvorteil ist einer der wesentlichen Erfolgsfaktoren für die Modularisierung. Doch er ist es nicht allein. Die enorme Minimierung von Fehlern trägt ebenso zu der hohen Effizienz bei und zählt zu den Stärken des Modulbaus. Die industriell gefertigten Teile werden in automatisierten, standardisierten und lückenlos qualitätsüberwachten Prozessen hergestellt. Damit sinkt die Fehlerquote gegenüber der herkömmlichen Bauweise um rund 90 %. Aufwendige Nachbesserungen oder Nachforderungen entfallen somit. Für Bauherren bedeutet dies ein hohes Maß an Kosten- und Planungssicherheit. Gleichzeitig schneiden Modulgebäude auch im Hinblick auf die wirtschaftliche Zukunftssicherheit besser ab: Sie besitzen eine hohe Energieeffizienzklasse, entsprechen den neuesten Brandschutzverordnungen, zeichnen sich durch hohe Service- und Wartungsfreundlichkeit aus und sind leicht und kostengünstig auf neue Nutzungskonzepte umzurüsten. Hinzu kommt, dass Unternehmen wie KLEUSBERG ausschließlich unbedenkliche und geprüfte Baustoffe einsetzen, die nach dem Lebenszyklus eines Modulgebäudes nahezu komplett recyclingfähig sind.
KLEUSBERG geht bei der Modularität sogar noch einen Schritt weiter: Mit ModuLine® hat das Unternehmen ein neuartiges Baukastensystem entwickelt, mit dem anspruchsvolle und individuelle Gebäudelösungen zur Langzeitmiete mit Kaufoption möglich sind. Aufgrund des flexiblen Gestaltungsrasters ohne tragende Innenwände lassen sich Grundrisse nach Kundenwunsch und Nutzungsanforderung realisieren. Spätere Anpassungen sind jederzeit und einfach möglich. Bei weiterem oder sogar dauerhaftem Nutzungsbedarf besteht die Möglichkeit, nach Ablauf der vereinbarten Mietzeit, das Gebäude entweder länger zu mieten oder optional käuflich zu übernehmen und unbefristet weiter zu nutzen. Für den Fall, dass die Räumlichkeiten nicht mehr benötigt werden, wird das Gebäude zurückgebaut und die aufbereiteten Komponenten ganz nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft für neue modulare Gebäudelösungen genutzt. Dieses Konzept – das nur durch die Modularität funktioniert – ermöglich in Zukunft der Bau- bzw. Immobilienbranche einen grundlegenden Wandel, der eine ähnliche Tragweite wie die Digitalisierung in vielen anderen Wirtschaftsbereichen besitzt.
Und Jens?
Jens macht sein Hobby zum Beruf. Statt in einer 3D-Welt zu spielen, konstruiert er mit einem CAD-Programm Gebäude im virtuellen Raum. Auch da muss er nicht alles selbst neu programmieren, sondern greift auf eine Bibliothek von Modulen mit 3D-Objekten zurück, die ihm die Arbeit erleichtern. Jens hat ein duales Studium begonnen und bei seinem Ausbildungsbetrieb sitzt er nicht in irgendeinem Gebäude, sondern in einem hochmodernen Modulgebäude.