TU Graz - zu proHolz Salzburg

Holzbau und Bauwirtschaft
Donnerstag, 28. Jänner 2016
Hotel Crowne Plaza – Pitter Event Center | Salzburg
Bildquelle: Hohensinn J., Strobl M., Zinganel P.
Vortrag Dipl.-Ing. Jörg Koppelhuber
Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft | Technische Universität Graz, AT
„Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der
Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten“
„Industrielles Bauen mit Holz –
Baubetriebliche Aspekte im Holz-Modulbau“
Die anschließenden Texte sind Veröffentlichungen der folgenden Autoren:
Dipl.-Ing. Jörg Koppelhuber
DDipl.-Ing. Katharina Hintersteininger
DDipl.-Ing. David Zügner
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Detlef Heck
in der Zeitschrift
bauaktuell, 5. Jahrgang, Ausgabe Nr. 3, Mai 2014 sowie
bauaktuell, 6. Jahrgang, Ausgabe Nr. 3, Mai 2015
erschienen im Linde Verlag, Wien, AT
Für den Inhalt des Beitrags sind die Verfasser verantwortlich.
Vervielfältigungen, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Zustimmung der Autoren.
Kontakt
Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft
Technische Universität Graz
Lessingstraße 25/II
A-8010 Graz
Telefon +43 (0) 316 / 873 6251
Telefax +43 (0) 316 / 873 6752
E-Mail [email protected]
Web www.bbw.tugraz.at
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Fachartikel
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der
Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Jörg Koppelhuber / David Zügner / Detlef Heck
In den vergangenen 20 Jahren hat mit neuen technischen Erkenntnissen und Entwicklungen der moderne Holzbau einen positiven Trend in der Bauwirtschaft vollzogen. Was vor einigen Jahren mit dem
Baustoff Holz undenkbar war, kann heute mit neuen Baumaterialien aus dem Werkstoff Holz realisiert werden. So wurden mit Hilfe neuester Materialtechnologie Systeme geschaffen, welche es erlauben, die statische Eingeschränktheit eines linienförmigen Baustoffs aufzuheben und in flächiger
Anwendung zu kompensieren. Dies ermöglicht das mehrgeschoßige Bauen mit Holz, welches aber
derzeit durch gesetzliche Rahmenbedingungen, nicht aber durch die Eigenschaften des Materials
selbst, erheblichen Einschränkungen unterliegt.
1.Einleitung
Erfahrungsgemäß sind die Argumente für die Verwendung von Holz im mehrgeschoßigen Wohnbau
hauptsächlich im ökologischen Spannungsfeld
eines modernen Baustoffs zu suchen, nicht jedoch
in der monetären Bewertung und Vergleichbarkeit
zu traditionellen Baustoffen. Entgegen vielen, teils
nicht wissenschaftlich fundierten Betrachtungen,
bietet Holz im mehrgeschoßigen Wohnbau durchaus die Möglichkeit eines kostengünstigen vergleichbaren Baumaterials. Dies gilt es zu belegen
und zu verifizieren.
Im vorliegenden Beitrag wird die Untersuchung zu einer Projektstudie vorgestellt, die eine
neutrale und vergleichbare Kostenbetrachtung von
mehrgeschoßigen Wohnbauten mit unterschiedlichen Baustoffen beinhaltet. Die Fragestellung der
Auswirkung bei der Anwendung des Baustoffs
Holz im mehrgeschoßigen Wohnbau wird aus Sicht
der Herstellkosten im Folgenden beleuchtet.
2. Ausgangssituation des
mehrgeschoßigen Holzwohnbaus
Zur Beurteilung der Ausgangssituation im mehrgeschoßigen Holzwohnbau in seiner Gesamtheit und
seiner bauwirtschaftlichen Auswirkung im Detail
bedarf es vorab einiger Ausführungen.
2.1.Der Markt im mehrgeschoßigen
Holzwohnbau
In Mitteleuropa hat der Bau von mehrgeschoßigen
Holzhäusern eine lange Tradition. Bereits vor
Jahrhunderten wurden Gebäude aus dem Baustoff
Holz mit fünf und mehr Geschoßen errichtet und
dominierten den Wohnbau. Strikte Brandschutzverordnungen und der Weg in die Industrialisierung anderer Baustoffe sorgten beinahe für eine
voll
ständige Verdrängung dieses Baustoffs im
Wohnbau. Durch die Entwicklung neuer Holzprodukte in den vergangenen 20 Jahren, wie beispielsweise Brettsperrholz, konnte der mehrgeschoßige
Holzbau wieder Fuß fassen. Der Marktanteil
dieser Bauweise am gesamten österreichischen
Baugeschehen ist allerdings gering. Abbildung 1
auf Seite 96 stellt in der linken Seite der Grafik
den Anteil des Holzbaus in Österreich im gesamten
Mai 2014
Wohnbau und in der rechten Hälfte spezifisch für
Mehrfamilienhäuser dar.
Die Daten zeigen, dass im Jahr 2008 vier von
zehn genehmigten Bau
vorhaben im österreichischen Wohnbau1 in Holzbauweise ausgeführt wurden, im Bereich des mehrgeschoßigen Wohnbaus
liegt der Anteil auf einem sehr geringen Niveau. Der
derzeit wahrgenommene Trend deutet allerdings
auf eine deutliche Zunahme des Holzbauanteils in
Österreich im mehrgeschoßigen Wohnbau hin.
Durch latent vorhandene Unklarheiten in der Interpretation gesetzlicher Vorschriften und vielfach
strikter Vorgaben in Bezug auf den Brandschutz
wird der Holzbau großteils als „Sonderlösung“ angesehen, wodurch gerade für Planer und Bauherren
eine hohe Unsicherheit bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich des Baumaterials besteht.
Trotz dieser Vorbehalte konnten in den
vergangenen Jahren in Europa zahlreiche herausragende Projekte entstehen. Beispielhaft sind die
bereits gebauten achtgeschoßigen Wohngebäude
Murray Grove und Bridport House in London, der
neungeschoßige Wohnbau Via Cenni in Mailand,
der geplante 13-geschoßige Wohnturm Treet in
Norwegen oder das zurzeit höchste Holzwohnhaus
der Welt Forté Living in Melbourne mit 10 Geschoßen zu nennen. Obwohl all diese Objekte mit
technischem Know-how und Holzprodukten aus
Österreich umgesetzt wurden, liegt Österreich an
der Umsetzung im Heimatland im Hintertreffen, jedoch zeigt die Tendenz aufgrund des Engagements
einzelner Architekten, Holzbauunternehmen,
Bauherren und Produzenten von Brettsperrholz in
eine positive Richtung.
Dipl.-Ing. Jörg Koppelhuber
ist Universitätsassistent am
Institut für Baubetrieb und
Bauwirtschaft der Technischen Universität Graz.
DDipl.-Ing. David Zügner
ist Mitarbeiter einer technischen Abteilung eines österreichischen Baukonzerns.
2.2.Technische Ausgangssituation
Mit der Entwicklung des flächenförmig wirkenden
Holzbauprodukts Brettsperrholz (kurz: BSP)
wurden gegen Ende des 20. Jahrhunderts die
Möglichkeiten des mehrgeschoßigen Bauens
grundlegend verändert. Brettsperrholz (englisch:
cross laminated timber; kurz: CLT) ist ein Holzprodukt, welches aus mindestens drei rechtwinklig
zueinander verklebten Brettlagen aus Massivholz
besteht. Durch die kreuzweise Anordnung und
Verklebung entsteht ein Material mit Scheiben1
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Detlef
Heck
lehrt am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft
der Technischen Universität
Graz.
Definition Wohnbau in der Studie: Einfamilienhausbau, Mehr
familienhausbau, Zu- und Umbau.
95
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Fachartikel
und Plattenwirkung, das als flächiges Wand-,
Decken- oder Dachbauteil eingesetzt werden kann.
Damit können im Holzbau flächige oder monolithisch gedachte Architekturkonzepte, ähnlich dem
mineralischen Massivbau, verwirklicht werden, da
Brettsperrholz-Elemente neben der lastabtragenden auch die aussteifende Funktion im Tragwerk
übernehmen. Ein weiterer positiver Aspekt liegt in
der Sichtqualität für die Raumgestaltung mit einer
fertigen Oberfläche.2
Der weltweite Markt für Brettsperrholz ist
aufgrund der vorgenannten Eigenschaften dieses
Produkts und der besonderen Eignung für mehrgeschoßige Bauten in stetigem Wachstum begriffen.
So wurden im Jahr 2012 zwei Drittel der
weltweit produzierten Menge an Brettsperrholz
in Österreich hergestellt. Dies entspricht einem
Volumen von 432.000 m3 pro Jahr.3
Die Grenzen für das Bauen mit Holz werden
stark durch die divergierenden baurechtlichen Vorschriften beeinflusst. In Österreich dürfen nach den
aktuell gültigen Bauvorschriften gemäß Gebäudeklasse 4 der OIB-Richtlinien4 viergeschoßige Gebäude in Holz errichtet werden. Ab Gebäudeklasse
5 – mehr als vier Geschoße – wird für sämtliche
Bauteile ein 90-minütiger Feuerwiderstand gefordert. Diese Vorschrift beinhaltet ebenso eine nicht
brennbare Oberfläche (der Euroklasse A2). Zur
Einhaltung der geforderten Schutzziele kann ein
Brandschutzkonzept die Kompensationen dieser
Anforderungen übernehmen, das durch bauliche
Maßnahmen, wie das Verkleiden mit mineralischen Materialien, oder durch anlagentechnische
Maßnahmen, wie automatische Löschanlagen,
erreicht werden kann. Entgegen der aktuellen
Forschungslage zum Thema „Brand und Holzbau“
und den gewonnenen Erkenntnissen der letzten
Jahre stellt sich die Frage der Anpassung der
gültigen Vorschriften nach OIB, um dem Baustoff
Genüge zu tun. Derartige Maßnahmen wirken sich
auf die Herstellungskosten im mehrgeschoßigen
Holzwohnbau erheblich aus.5
Holzbauanteil im Wohnbau in A [%]
50%
45%
32%
35%
30%
25%
24%
20%
13%
15%
10%
5%
1%
1%
0%
Holzbauanteil im Wohnbau
1998
Holzbauanteil bei Mehrfamilienhäusern
2003
2008
Abbildung 1: Holzbauanteil im Wohnbau in Österreich5
2Vgl Informationsdienst Holz, Bauen mit Brettsperrholz (2012) 4.
3Vgl Schickhofer, Holz-Massivbauweise in Brettsperrholz (Präsentation Kolloquium ETH Zürich 2011) 12.
4 Technische Richtlinien des Österreichischen Instituts für Bautechnik (OIB).
5 Teischinger/Stingl/Zukal, Holzbauanteil in Österreich (2011) 12.
96
Ein qualitativer Vergleich von Bauweisen setzt
gleiche oder vergleichbare Funktionen und Eigenschaften der Bauteile voraus. Haben sich die
mineralischen Bauweisen, wie Stahlbeton und
Mauerwerk, durch langjährige Anwendung im
mehrgeschoßigen Wohnbau bereits etabliert, steht
die Holz-Massivbauweise noch zahlreichen Vorbehalten gegenüber. Ein häufig anzutreffendes Argument betreffend die höheren Kosten der Holzbauweise im Bereich von 20 bis 25 % beeinflusst bei
vielen Bauherren die Investitionsentscheidungen.
Wissenschaftliche Betrachtungen oder fundierte
Untersuchungen derartiger Feststellungen wurden
bis dato nicht durchgeführt. Die hier vorgestellte
Studie6 soll einen Beitrag zur Aufbereitung dieser
Faktenlage leisten.
2.4.Notwendigkeit der Schaffung von
Kalkulationsgrundlagen im Holzbau
Mit der Entwicklung neuartiger Baustoffe aus
Holz, die in Zusammenarbeit von Universitäten
und innovativen Unternehmen getragen wurde, hat
sich die Holzbauweise in den letzten Jahren rasant
weiterentwickelt. Hingegen sind die bauwirtschaftlichen Grundlagen, wie Kalkulationsansätze, für
den Bereich des Holzbaus in der Literatur kaum zu
finden. Hier verwenden die Unternehmen zumeist
interne firmen- und produktspezifische Ansätze
und greifen auf Erfahrungswerte zurück. Aufgrund
der sehr jungen Bauweise fehlen außerdem standardisierte Leistungsbeschreibungen, sodass bei
vielen Bauprojekten im Holzbau frei definierte
Positionsbeschreibungen verwendet werden, die in
ihrer Qualität sehr stark variieren. Dies erschwert
eine rasche Bearbeitung für die Holzbaubetriebe
und Ausschreibende und birgt große Risiken in der
Preisbildung und Vergleichbarkeit der Angebote.
3. Grundlagen zur Kalkulation
im Holzbau
3.1.Begriffliche Abgrenzungen
40%
40%
2.3.Forderung nach qualitativen
Kostenvergleichen im Holzbau
In Österreich ist der Ablauf einer Baukalkulation in
der ÖNORM B 2061 „Preisermittlung für Bauleistungen“ geregelt. Im Vergleich zu anderen Ländern
in Europa, in denen keine vergleichbare Norm und
somit Kalkulationsvorschrift existiert, legt diese
Verfahrensnorm ein einheitliches Schema für die
Ermittlung von Kosten zugrunde. Diese Basis
wird während der Zuschlagsphase sowohl bei
öffentlichen als auch bei privaten Bauleistungen
als wichtiges Kriterium im Vergleich der Angebote
verwendet.
Die notwendigen Kalkulationsschritte zur
Ermittlung der zu erwartenden Kosten für Lohn,
Material und Gerät werden mittels der dafür vorgesehenen Kalkulationsformblätter und zugehöriger
Hilfsblätter erfasst. Die verwendeten Schemata
zur Ermittlung des Mittellohnpreises der Baustellenmannschaft, der Material- und Gerätekosten,
6
Zügner, Die Holz-Massivbauweise im mehrgeschossigen
Wohnbau (Masterarbeit, Technische Universität Graz, 2013) 1.
Mai 2014
welche letztendlich die Basis für die Ermittlung
von Kosten einzelner Leistungspositionen bilden,
sind auch für die Kalkulation von Holzbauleistungen die Grundlage und vergleichbar mit jenen
konventioneller Baustoffe.
3.2.Grundlegendes zur Kalkulation
von Holzbauleistungen
Der industrielle Holzbau mit sehr hohem Vorfertigungsgrad einzelner Bauelemente kann im
Vergleich zum gewerblichen Holzbau, der aus
der Tradition des Zimmererhandwerks entstanden
ist, eher als Montagebau bezeichnet werden. Die
Unterscheidung besteht lediglich darin, ob die
vorgefertigten Holzbauteile vor dem Einbau auf
der Baustelle vom Werkstoffhersteller direkt auf
die Baustelle ohne Transport zum Zimmerer, der
letztendlich die Montage vor Ort vornimmt, in
dessen Produktionsstätte gebracht werden oder
ob dieser selbst einzelne Halbfertigteile zu einem
vorgefertigten Bauteil in seinem Werk fügt.
Daher ist die Kostenermittlung von Holzbauleistungen mit jenen von Fertigteilen anderer
Baustoffe vergleichbar. Die Kalkulation dieser
Leistungen hat zudem einen starken Charakter
subunternehmerischer Tätigkeiten mit einem
hohen Anteil an Materialkosten, welche durch den
Einsatz unterschiedlicher Lieferanten stark variieren können, durch den Unternehmer selbst jedoch
kaum beeinflussbar sind.
Die zugehörigen Montagekosten, welche speziell im Holzbau durch den Einsatz einer überschaubaren Größe der Montagekolonne geprägt sind,
sind verhältnismäßig gleichbleibend und werden
nur durch den Vorfertigungsgrad, die Komplexität
der Bauelemente und die Qualität der geleisteten
Vorarbeiten, speziell im Übergangsbereich der Betonbauteile zum Holzbau, geprägt. Diese Montagearbeiten werden im industriellen Holzbau, ähnlich
wie die Bewehrungs- und Betonarbeiten im mineralischen Massivbau, seit geraumer Zeit oftmalig
ebenso von Subunternehmern erbracht; lediglich
die Ausbauleistung oder der Umbau im Bestand
werden des Öfteren mit firmeneigener Mannschaft
durchgeführt. Somit ist auch im Holzbau in den
letzten Jahrzehnten eine ähnliche Entwicklung
wie jene im klassischen Betonbau mit einem
hohen Fremdleistungsanteil zu erkennen. Durch
die großen Volumina der Bauteile und Baukörper,
speziell im mehrgeschoßigen Holzwohnbau und
im Industriebau, stellt sich immer öfter die Frage
an die ausführenden Unternehmen und an die
Ausschreibenden, ob das Holzbauunternehmen die
Generalunternehmerleistung gänzlich übernehmen
soll und sich eines klassischen Baumeisters als
Subunternehmer für die meist wesentlich geringere
Leistung des Betonbaus bedient. Dies setzt aber vor
aus, dass die Bauleitung des Holzbaus auch jenen
Anforderungen der Gesamtbauleistung gewachsen
ist und Know-how in Fremdgewerken vorweisen
kann. Andererseits spiegelt diese Tatsache wider,
dass die Betonbauleistung terminlich in der Regel
vor dem Holzbau umzusetzen ist und somit die
Kernkompetenz des Holzbauunternehmens nicht
Mai 2014
trifft, teils sogar durch die Konkurrenzsituation am
Markt oftmalig stark untergräbt.
Tendenziell wird sich der Holzbau diesen Fragen in den nächsten Jahren verstärkt widmen und
die Unternehmen werden ihre Kompetenzen in materialfremden Bereichen stark erweitern müssen.
3.3.Kostenstruktur in der Holzbau-
Kalkulation
Die Struktur der einzelnen zu kalkulierenden
Kosten ist mit jenen der konventionellen Baustoffe
vergleichbar und weist nur geringe Unterschiede
auf. Es sind die einzelnen Leistungspositionen mit
ihrem Anteil an Lohn, Material und erforderlichem
Gerät so zu kalkulieren, wie es die Formvorschriften der ÖNORM B 2061 vorsehen.
Jedoch kommt es aufgrund des Holzbaus als
Montagebau zu wesentlich geringeren Kosten
im Bereich der Baustelleneinrichtung, da sich
die Kosten für das Hebegerät in den einzelnen
Positionen wiederfinden und damit direkt einer
Leistung zuordenbar sind: Im klassischen Massivbau werden die Kosten des Hochbaukrans meistens
auf die einzelnen Positionen umgelegt. Die kürzere
Bauzeit des Holzbaus bewirkt durch geringere
Einsatzzeiten auch eine Reduktion der Kosten von
Mannschafts-, Material- bzw Magazincontainern.
Durch wesentlich kleinere Baustellenmannschaften ist im Holzbau der Einsatz von (Hilfs-)
Polieren auf der Baustelle gänzlich unbekannt,
da die erforderlichen Koordinationsarbeiten meist
durch die Vorarbeiter, welche dem produktiven
Personal zuzuordnen sind, übernommen werden.
Die Kostenstruktur für Holzbaumontagen kann
daher als eher „schlank“ bezeichnet werden.
3.4.Anwendbarkeit der Kalkulations
formblätter im Holzbau
Die ÖNORM B 2061 mit ihren Kalkulationsformblättern und zugehörigen Hilfsblättern gibt das
Berechnungsschema für die Kosten vor.
Das Formblatt K3 für die Ermittlung des Mittellohnpreises mit den dazu ergänzenden Hilfsblättern H1, H2A, H2B und H3 beinhaltet im Vergleich
zur konventionellen Baustellenmannschaft andere
Gesichtspunkte. So ist, wie bereits erwähnt, meist
die Umlage des unproduktiven Personals aufgrund
des Nichtauftretens nicht erforderlich. Auch die
Mannschaftsstärke fällt wesentlich geringer aus,
Lehrlinge werden meist nicht auf der Baustelle
eingesetzt. Auch ist der dem Mittellohn zugrunde
gelegte Kollektivvertrag ein anderer als jener der
Bauindustrie, wobei im Holzbau entweder der
Kollektivvertrag des Zimmermeistergewerbes7
oder jener der (stationären verarbeitenden) Holz
industrie8 verwendet wird.
Die Arbeitszeitmodelle im Holzbau richten
sich ebenso eher an die klassische 39-StundenWoche mit Überstunden, Arbeitszeitmodelle wie
7
8
Bundesinnung Holzbau, Kollektivvertrag für das Zimmer
meistergewerbe, online abrufbar unter http://portal.wko.at/wk/
dok_detail_file.wk?angid=1&docid=2109805&stid=730699
(28. 2. 2014).
Fachverband der Holzindustrie Österreichs, Kollektivvertrag
für die holzverarbeitende Industrie, online abrufbar unter http://
www.holzindustrie.at/KV/Arbtext2013.pdf (28. 2. 2014).
Fachartikel
Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
97
Fachartikel
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
lange/kurze Woche oder Dekaden und dergleichen
sind hier nicht üblich und auch im Kollektivvertrag
des Zimmermeistergewerbes nicht erwähnt. Daher
ist die Berechnung der Aufzahlung für Mehrarbeit
im Holzbau wesentlich einfacher einschätzbar und
handhabbar als bei konventionellen Baustellen.
Ähnliches gilt auch für die Aufzahlungen für
Erschwernisse. Im Holzbau treten im Wesentlichen
die aus dem Kollektivvertrag der Bauindustrie
bekannten Erschwerniszulagen für Arbeiten im
Gebirge (Höhenzulage), Arbeiten im angeseilten
Zustand, Hitzearbeiten und hohe Arbeiten auf,
in Ausnahmefällen Zulagen für Aufsicht und
Schmutz- und Abbrucharbeiten. Unbekannt sind
Erschwernisse wie Trockenbohrungen, Arbeiten
mit Atemschutzgerät, Arbeiten mit Stacheldraht,
Säurearbeiten, Künettenarbeiten, Schachtarbeiten,
Druckluftarbeiten, Wasserarbeiten, Erschütterungsarbeiten und Maurerarbeiten. Zusätzlich
kennt der Kollektivvertrag der Zimmerer die
Werkzeugzulage, welche im Kollektivvertrag der
Bauindustrie nicht geregelt ist.
Die Berechnung der täglichen Arbeitszeit im
Hilfsblatt H2B und die Ermittlung aller Dienstreisevergütungen wie Taggeld (vormals Trennung),
Übernachtungsgeld, Fahrtkostenvergütung und
Heimfahrten erfolgt äquivalent jener der klassischen Bauindustrie. Ebenso folgt die Ermittlung
der anderen lohngebundenen Kosten wie Kommunalabgabe, Haftpflichtversicherung etc und auch
der direkten und der umgelegten Lohnnebenkosten
dem bekannten Schema der Bauindustrie.
Die Berechnung der Materialkosten im K4Blatt sowie die Ermittlung von Leistungskosten
im K5-Blatt tritt in der Holzbau-Kalkulation nicht
auf, vor allem wenn Montageleistungen mit zugehörigen vorgefertigten Bauelementen vorkommen
und diese wie ein Materialzukauf intern oder wie
jene eines externen Lieferanten zu betrachten sind.
Sehr wohl stellen das K4- und das K5-Blatt eine
grundlegende Hilfestellung für die Produktion von
Holzelementen im Werk dar.
Das klassische K6E-Blatt zur Gerätekostenermittlung nach der Österreichischen Baugeräteliste
(kurz: ÖBGL) oder der ÖNORM B 2061 existiert
in ganz wenigen Fällen im Holzbau. So sind lediglich Einsätze einer speziellen Baumaschine, eines
Hebegeräts oder eines Montagehilfsgeräts denkbar.
Das Formblatt K6 bzw K6 A zur Ermittlung
der Baustellengemeinkosten fällt in den meisten
Kalkulationen im Holzbau relativ knapp aus, da
bekanntlich die Baustelleneinrichtung eine eher
untergeordnete Rolle spielt.
Die Kalkulation der tatsächlichen Leistungspositionen im K7-Blatt folgt analog jener der
konventionellen Baustoffe. Einzig ist zu beachten,
dass die Fremdleistung aufgrund des meist hohen
Materialzukaufs sowie wegen der oftmaligen
Vergabe der Montage an externe spezialisierte
Montageteams und des Einsatzes von extern angemieteten Hebegeräten und Arbeitsbühnen einen
sehr hohen Anteil ausmacht.
Der einzusetzende Gesamtzuschlag, welcher
die Geschäftsgemeinkosten, die Bauzinsen, das
Wagnis und den Gewinn beinhaltet, fällt ebenso in
98
den meisten Fällen geringer aus. Dies ist einerseits
auf die angespannte Lage am Baumarkt und die
meist hohen Nachlässe im Falle der Auftragsverhandlung zurückzuführen, andererseits fallen
aufgrund der kleineren Struktur in den Holzbaubetrieben hohe Prozentsätze für Zentralregien
gänzlich weg.
Weiters ist der im Bauwesen übliche Generalunternehmerzuschlag im Falle der reinen
Holzbauleistung nicht anzusetzen, da diese häufig
als Subunternehmerleistung ausgeführt wird.
Dies ändert sich jedoch mit der Entwicklung des
Holzbaus weg vom klassischen Subunternehmer
hin zum Generalunternehmer, da hier bereits erste
Tendenzen zum schlüsselfertigen Bauen mit dem
Baustoff Holz erkennbar werden.
4. Baubetriebliche Bewertungs
kriterien in der Kalkulation von
mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Zu Beginn eines Planungsprozesses steht neben
der bautechnischen Qualität für einen Investor vor
allem die Höhe der zu erwartenden Kosten für ein
Objekt im Mittelpunkt. Die Holz-Massivbauweise
tritt dabei in Konkurrenz zu den mineralischen Bauweisen aus Stahlbeton und Mauerwerk. Ein objektiver Vergleich von unterschiedlichen Bauweisen
anhand bereits gebauter Objekte ist problematisch,
da sich die örtlichen Gegebenheiten des Bauortes,
die Architektur, die Bauweise, die Nutzung, die
spezifischen Eigenschaften der Bauteile und die
Gebäudekosten oft stark unterscheiden. Die Betrachtung divergierender Bauweisen an demselben
Bauobjekt lässt nur einen qualitativen Vergleich für
aussagekräftige Investitionsentscheidungen zu.
Anhand einer Projektstudie in der Stadt Graz9
werden im Folgenden Kriterien in der Kalkulation
von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten näher
betrachtet. Bei der Ausführung der Tragstruktur
werden die Holz-Massivbauweise in Form eines
Brettsperrholzbaus und die mineralische Massivbauweise mit einer Kombination aus Stahlbeton
und Ziegel unterschieden. Um die Auswirkung der
Anzahl der Geschoße im Verhältnis zu den Baukosten zu veranschaulichen, wurde die Projektstudie
an einem dreigeschoßigen (kurz: G3) und einem
achtgeschoßigen Wohnturm (kurz: G8) jeweils
als Holz-Massivbau und mineralischer Massivbau
ausgeführt.
4.1.Grundlegende Betrachtung einzelner
Kostenkomponenten
Die Herstellkosten sind für Bauherren in den meisten Fällen der maßgebende Faktor in der Investitionsentscheidung. Entgegen der derzeit in Österreich vorherrschenden Einstellung von Bauträgern
nach einer möglichst kostengünstigen Herstellung
einzelner Wohnbauten mit einer raschen, gewinnbringenden Veräußerungsmöglichkeit, sollte dem
Gedanken der Betrachtung der gesamten Lebenszykluskosten eines Bauwerks Rechnung getragen
werden. Da dieser Ansatz einer gesamtheitlichen
9
Hohensinn/Strobl/Zinganel, Timber in Town – Masterplan
Konzepte (Report Graz, 2012) 1.
Mai 2014
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Fachartikel
Betrachtung derzeit wenig Berücksichtigung findet
und sich Bauwerke und Baustoffe über Quadratmeterpreise für Bau- und Errichtungskosten definieren, liegt das Hauptaugenmerk dieser Betrachtung
in der Baukalkulation einzelner Bauteile.
4.2.Kriterium Vorfertigung und
Montage des Rohbaus
4.2.1.Allgemeines
10 Dress/Paul, Kalkulation von Baupreisen (2000) 265.
11 Siehe Fußnote 8.
12 Siehe Fußnote 7.
Mai 2014
Abbildung 2: Basisgrundriss Regelgeschoß – Projektstudie Holzwohnbau in Graz13
1.200.000
+4,1%
1.000.000
845.000
Herstellkosten [€]
Der konstruktive Holzbau wird in baubetrieblicher
Betrachtung dem Montagebau mit in stationären
Produktionsstätten vorgefertigten und auf der
Baustelle gefügten Bauteilen zugeordnet.
Durch die Werksfertigung kann eine rationell
vorgeplante Produktion einzelner Bauelemente
erfolgen, wodurch auf der Baustelle die Montagekosten, welche hauptsächlich durch die
Lohnanteile und die Kosten für die Hebezeuge
gekennzeichnet sind, maßgebend werden. Der
Trend vieler Holzbaubetriebe geht in die Richtung
der Vergabe der Montageleistung an spezialisierte
Montageunternehmen.10
Durch gleichbleibende Produktionsbedingungen können die Kosten einzelner Komponenten
exakt der Kostenstelle zugeordnet werden. Dies
beinhaltet die bei der Fertigung und Montage entstehenden Lohnkosten ebenso wie die Fertigungsgemeinkosten. In der Zuschlagskalkulation werden
diese Kosten auf die Kostenträger Lohn, Material
und Fertigung umgelegt.
Die Brettsperrholzbauweise unterscheidet sich
von dieser Vorfertigungs- und Montagebauweise.
Der Grund liegt im Rohprodukt Brettsperrholz,
das durch einen Großproduzenten meist als abgebundenes Halbfertigteil produziert und direkt auf
die Baustelle geliefert wird, wobei die Weiterverarbeitung und Montage in der Regel durch einen
zweiten Holzbaubetrieb erfolgt. Ein Transport der
Brettsperrholz-Elemente vom Hersteller zum verarbeitenden Holzbaubetrieb zur Vervollständigung
des Wandaufbaus wird nur selten durchgeführt,
woraus der geringe Vorfertigungsgrad resultiert.
Der Anteil der Herstellungskosten aus der Vorfertigung verschiebt sich für das ausführende Holzbauunternehmen bei der Brettsperrholzbauweise
wieder auf die Montage- und Fertigungskosten der
Baustelle. Daher müssen folgende Kosten in der
Kalkulation der Brettsperrholzbauweise beachtet
werden:
●● Lohnkosten: Diese werden unterteilt in Lohnkosten im Rahmen der Vorfabrikation im Werk
und jene der Montage auf der Baustelle. Bei
der Brettsperrholzbauweise entstehen für den
montierenden Holzbaubetrieb überwiegend
Lohnkosten auf der Baustelle. Die Bruttomittellohnberechnung erfolgt nach den Kollektivverträgen der holzverarbeitenden Industrie11
oder des Zimmermeistergewerbes.12
●● Materialkosten: Bei den Materialkosten eines Tragelements aus Brettsperrholz muss in
der Kalkulation zwischen dem Rohprodukt
mit Vor- und Nachbearbeitungen und den zu-
800.000
600.000
400.000
814.000
+9,3%
356.000
325.000
200.000
0
G3
Holz-Massivbau
mineralischer Massivbau
G8
Abbildung 3: Vergleich der Herstellungskosten – Rohbau: Holz-Massivbauweise
und mineralischen Bauweise für die Projekte G3 und G8 der Projektstudie
●●
●●
sätzlichen Materialien (wie Verbindungsmittel)
unterschieden werden. Für das ausführende
Holzbauunternehmen ist das Rohelement als
Materialzukauf der wesentliche Kostenfaktor,
wodurch eine große Abhängigkeit zur Zulieferindustrie entsteht.13
Transportkosten: Im Vergleich zur mineralischen Industrie hat die Holzindustrie aufgrund
dezentraler Lagen der Produzenten größere
Transportwege, welche aber durch das geringe
Gewicht von Brettsperrholz-Elementen nicht
als Nachteil zu werten sind.
Gerätekosten auf der Baustelle: Leistungsgeräte bei Montagearbeiten von Holzbauteilen
sind Krane und mobile Hebezeuge (Autokrane)
sowie Hebebühnen und Steighilfen für Monteure (vgl Punkt 4.4.).
13Vgl Hohensinn/Strobl/Zinganel, Timber in Town, 92.
99
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Fachartikel
Stand der Forschung entsprechen, wobei für 2014
eine Anpassung geplant ist.15
Trotz dieser aufwendigen Verkleidungsarbeiten
kann im Holzbau durch die „trockene Bauweise“
ohne Aushärtungszeiten gegenüber dem Betonbau
erhebliche Bauzeit eingespart werden.
1.200.000
Herstellkosten [€]
1.000.000
800.000
+65,0%
600.000
400.000
200.000
408.000
+57,0%
248.000
156.000
99.000
0
G3
Holz-Massivbau
mineralischer Massivbau
G8
Abbildung 4: Vergleich der Herstellungskosten – Ausbau: Holz-Massivbauweise
und mineralischen Bauweise für die Projekte G3 und G8 der Projektstudie
4.2.2.Projektstudie
Infolge der Untersuchung der Herstellungskosten
für den betrachteten Rohbau der Projektstudie
stellt sich heraus, dass die Holz-Massivbauweise
im Vergleich zur mineralischen Bauweise erhöhte
Kosten von rund 5 bis 10 % aufweist (siehe
Abbildung 3 auf Seite 99). Dies ist hauptsächlich
auf den derzeit sehr hohen Rohstoffpreis von Holz
zurückzuführen.
4.3.Kriterium Ausbau
4.3.1.Allgemeines
Bauteile aus Holz unterscheiden sich aufgrund
unterschiedlicher bauphysikalischer Eigenschaften
erheblich von mineralischen Massivbauteilen,
was ein differentes bauphysikalisches Verhalten
bedingt. Um den baurechtlich geregelten Mindestanforderungen zu entsprechen, müssen die
Bauweisen an die verschiedenen Ausbautätigkeiten und -stufen angepasst werden. So kann bei
der Holzbauweise durch die hervorzuhebenden
wärmetechnischen Eigenschaften des Baustoffs die
Dimension der Wärmedämmung an den Außenbauteilen im Vergleich zur mineralischen Bauweise
reduziert werden. Aufgrund der bereits erwähnten
hohen Brandschutzvorschriften müssen Holzteile
hingegen mit einer Innenbekleidung versehen
werden. Vor allem bei mehrgeschoßigen Holzbauten der Gebäudeklasse 5 mit der Anforderung
REI 90 A214 führt dies zu einem erhöhten Arbeitsaufwand im Bereich des Ausbaus. Durch die
erforderlichen bis zu drei Schichten feuerbeständigen Gipskartonbauplatten (kurz: GKB) bzw auch
Gipskartonfeuerschutzplatten (kurz: GKF) kann
der natürliche Charakter der Holzoberfläche nicht
beibehalten werden. Ein Vergleich internationaler
Projekte zeigt, dass die brandschutztechnischen
Vorschriften in Österreich derzeit noch eher konservativ einzustufen sind und nicht dem aktuellen
14 Geforderter Feuerwiderstand von 90 Minuten und Baustoffe der
Euroklasse A2 (nicht brennend).
100
4.3.2.Projektstudie
In der vergleichenden Betrachtung werden die
Putz-, Trockenbau- und Wärmedämmverbundsystem-Arbeiten als Teil des Ausbaus untersucht.
Auf eine Berücksichtigung der Estricharbeiten, der
Schwarzdeckerarbeiten, des Einbaus von Fenstern
und Türen zur Herstellung einer dichten Bauwerkshülle wird verzichtet, da sich diese Arbeiten
aufgrund der geringen Unterschiede unmerklich
auf die Baukosten auswirken. Daher wird der
untersuchte Grad des Ausbaus als Edelrohbau16
bezeichnet.
Die Daten in Abbildung 4 zeigen die Herstellungskosten des Ausbaus. Es wird deutlich, dass
dieser der wesentliche Kostentreiber im HolzMassivbau ist. Die ermittelten erhöhten Kosten
von bis zu 65 % sind auf die strikten Brandschutzvorschriften und die damit verbundenen aufwendigen und lohnintensiven Trockenbauarbeiten
zurückzuführen.
Eine Möglichkeit der Reduktion der Ausbaukosten im Holz-Massivbau könnte durch die Erhöhung des Vorfertigungsgrades der Rohelemente erzielt werden, wobei damit Tätigkeiten des Ausbaus
von der Baustelle in das Werk des Holzbaubetriebs
verlegt werden müssten.
4.4.Kriterium Baustelleneinrichtung
4.4.1.Allgemeines
Neben den Rohbau- und Ausbaukosten wird
in der Kalkulation der Herstellungskosten die
erforderliche Baustelleneinrichtung berücksichtigt. Bauwerke aus Holz weisen dabei durch ihr
geringes Gewicht und die trockene Bauweise
zahlreiche Vorteile auf, die sich in den Vorhaltezeiten der Baustelleneinrichtung und im Einsatz
kostengünstiger Hebezeuge in den Kosten für die
Baustelleneinrichtung widerspiegeln.
Die maßgebenden zu kalkulierenden Leistungsgeräte bei Montagearbeiten von Holzelementen sind Hebezeuge und Krane sowie Hebebühnen
und Steighilfen für Monteure. Beim Versetzen von
Brettsperrholz-Elementen werden in der Regel
Autokrane eingesetzt, stationäre Hebegeräte wie
Turmdrehkräne finden nur in Ausnahmefällen
Anwendung, allenfalls wenn diese für in Ortbeton
herzustellende Bereiche ohnehin vorhanden sind.
In der Baukalkulation werden die Kosten des
Hebegeräts entweder den einzelnen Positionen als
Leistungsgerät zugeordnet oder in den Baustellengemeinkosten erfasst.
Durch den kurzen Einsatz der Montagemannschaft auf der Baustelle halten sich diese Kosten
gering. Hilfswerkzeuge und Kleinmaterialien wer15 Vgl zB Teibinger/Busch, Machbarkeitsstudie eines Holzbaus in
der Gebäudeklasse 5 (2007) 1.
16 Hier: komplette Rohbauarbeiten inklusive Putz-, Trockenbauund Wärmedämmverbundsystem-Arbeiten.
Mai 2014
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
den in den Fahrzeugen des Montageteams mitgeführt, womit auf Material- oder Werkzeugcontainer
großteils verzichtet werden kann.
Fachartikel
1.200.000
1.000.000
Im betrachteten Projekt ist ersichtlich, dass durch
die reduzierte Montagezeit im Holzbau und die
damit verbundenen geringeren Vorhaltezeiten
der Baustelleneinrichtung Einsparungen in der
Größen
ordnung von 40 % der Herstellkosten
erzielt werden können (siehe Abbildung 5).
Herstellkosten [€]
4.4.2.Projektstudie
800.000
600.000
5.1.Kriterium Nutzfläche
5.1.1.Allgemeines
Bauphysikalische Bauteilberechnungen einzelner
Bauteile zeigen, dass tragende und nicht tragende
Wände in der Holz-Massivbauweise bei geringerer
Wandstärke äquivalente bauphysikalische Werte
aufweisen wie jene der mineralischen Bauweisen.
Reduzierte Wandstärken ermöglichen einen Zuwachs an Wohn- und Nutzfläche eines Gebäudes
bei gleichbleibender Baufluchtlinie. Vor allem
bei mehrgeschoßigen Wohnbauten aus Holz kann
dadurch der erzielbare Miet- oder Verkaufserlös
gesteigert werden.
Für den Vergleich von Bauweisen können die
Bruttogeschoßfläche17 (kurz: BGF) und die WohnNutzfläche18 (kurz: W-NF) die Basis bilden, deren
Verhältnis den Ausnutzungsgrad19 (kurz: ANG)
einer Bauweise wiederspiegelt.
Ein höherer Ausnutzungsgrad kann
●● einerseits durch eine größere Wohn-Nutzfläche
pro Bruttogeschoßfläche mit größerem Platzangebot für die Bewohner oder
●● andererseits bei gleichbleibender Wohn-Nutzfläche durch eine kleinere Bruttogeschoßfläche, somit mit geringerer Bebauungsdichte20
erzielt werden.
5.1.2.Projektstudie
Die Ergebnisse aus den Vergleichen der Nutzflächen
an den Projekten G8 und G3 werden in Abbildung 6
zusammengefasst. Es zeigt sich, dass die höheren
Kosten für die Errichtung des Holz-Massivbaus
durch die höheren Verkaufs- oder Mieteinnahmen
aufgrund der zusätzlich verwertbaren Nutzflächen
bei marktüblichen Miet- bzw Verkaufserlösen21
kompensiert und sogar übertroffen werden können.
17 Fläche je Geschoß, die von den Außenwänden umschlossen
wird, einschließlich der Außenwände.
18 Anrechenbare Netto-Grundfläche von Räumlichkeiten in Wohnungen inklusive Nebenräumen ohne Stiegenhaus und Keller.
19 Verhältniszahl, die sich aus der Teilung der Bruttogeschoßfläche
und der Wohn-Nettofläche ergibt.
20 Verhältniszahl, die sich aus der Teilung der Bruttogeschoßfläche
der Geschoße durch die zugehörige Bauplatzfläche ergibt.
21 Wohnung Miete (51 bis 80 m2): € 11,50/m2, und Wohnung
Verkauf (51 – 80 m2): € 2.591,–/m2, laut immopreise.at, Preis-
Mai 2014
-38,0%
400.000
5. Bau- und immobilienwirtschaftliche Bewertungskriterien in der
Kalkulation von mehrgeschoßigen
Holzwohnbauten
Neben dem essentiellen Kriterium der Baukosten
ermöglichen weitere Unterscheidungskriterien einen objektiven Vergleich von Bauweisen.
-39,5%
307.000
200.000
186.000
92.000 148.000
0
G3
Holz-Massivbau
mineralischer Massivbau
G8
Abbildung 5: Vergleich der Herstellkosten – Baustelleneinrichtung:
Holz-Massivbauweise und mineralische Bauweise für die Projekte G3 und G8
der Projektstudie
Projekt
BGF
[m²]
H
G8
W-NF
[m²]
ANG
2.315
0,75
2.248
0,73
814
0,74
791
0,72
3.084
M
H
G3
1.100
M
G8… 8-geschoßiger Wohnbau
G3… 3-geschoßiger Wohnbau
Differenz
Einnahmen
Differenz – Einnahmen
WohnMiete in
Baukosten
Verkauf
Nutzf.
30 Jahren
[€]
[€]
[m²]
[€]
+ 67
+ 99.176
+ 173.600
+ 277.400
+ 23
+ 37.407
+ 59.600
+ 95.200
H… Holz-Massivbau
M… mineralischer Massivbau
Abbildung 6: Vergleich der durch den Zuwachs an Wohn-Nutzflächen zusätzlich
erzielbaren Erlöse – Projektstudie
5.2.Kriterium verbaute Kubatur und
Transportlogistik
5.2.1.Allgemeines
Neben den geringeren Wandquerschnitten wirkt
sich vor allem das niedrigere Eigengewicht von
Holz positiv in der Massenbilanz gegenüber den
mineralischen Bauweisen aus, was allerdings auch
eine geringere speicherwirksame Masse mit sich
bringt. Weiters lassen sich neben verbesserten
Schall- und Wärmeschutzeigenschaften die Anforderungen an die Tragfähigkeit des gesamten Gebäudes verringern. Dies wirkt sich im Aufwand für
die Erstellung des Rohbaus ebenso aus wie in der
Dimensionierung der Fundamente und im Umfang
des Erdaushubs. Neben der Senkung der Baukosten hat dies zusätzlich den positiven Effekt, dass in
Summe wesentlich geringere Massen transportiert
werden müssen. Transportkosten stellen zwar einen
geringen Anteil an den gesamten Bauwerkskosten
dar, jedoch gewinnt die Reduktion der Anzahl an
LKW-Bewegungen künftig vor allem in Ballungszentren und Landschaftsschutzgebieten aufgrund
spiegel für Immobilien in Österreich, online abrufbar unter
http://www.immopreise.at/PDF/2013/10/Immobilienpreise%20
Steiermark%202013-10.pdf (28. 2. 2014).
101
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Fachartikel
des Schadstoffausstoßes und der Staubbelastung
zunehmend an Bedeutung.
5.2.2.Projektstudie
Aus der Massenermittlung wurde die Anzahl
der erforderlichen Baustofftransporte für den
drei- und achtgeschoßigen Wohnbau berechnet.
Es zeigt sich, dass die mineralische Bauweise
gegenüber der Holz-Massivbauweise beim Projekt
G8 die siebenfache und beim Projekt G3 die
zehnfache Anzahl an Baustofftransporten für den
Rohbau benötigt. Für diese Betrachtung wurden
die Baustofftransporte für Beton, Ziegel und
Brettsperrholz berücksichtigt, nicht jedoch all die
zusätzlich erforderlichen Transporte für Schalung,
Bewehrung und Hilfsmaterialien, was eine weitere
signifikante Erhöhung der Transportanzahl im
mineralischen Massivbau nach sich ziehen würde.
Im Fall des Einsatzes der Holz-Massivbauweise
kann somit neben einer Reduktion des Schadstoffausstoßes das öffentliche Verkehrssystem entlastet
werden. Des Weiteren wird die Lärmbelästigung
der Anrainer durch die geringere Anzahl an Transportbewegungen und die im Vergleich zu anderen
Bauweisen als leise einzustufende und erschütterungsfreie trockene Montage der Holzelemente
verringert.
5.3.Kriterium Baustellenlogistik
Ein weiteres Kriterium für den Vergleich von Bauweisen liegt in der Betrachtung von erforderlichen
Baumaschinen und Baustelleneinrichtungsgegenständen. Direkt damit verbunden ist der neben
dem Bauwerk zusätzlich erforderliche Platzbedarf
für die Baustelleneinrichtungsfläche. Der Standort
einer Baustelle mit den zugehörigen Randbedingungen stellt bei vielen Projekten das maßgebende
Entscheidungskriterium für die Wahl der Bauweise
dar.
Der unter Punkt 5.2. erläuterte Transport zeigt,
dass die zu transportierende Masse und die damit
verbundene Transportanzahl im Holz-Massivbau
wesentlich geringer als im mineralischen Massivbau sind, was sich auch auf die Baustellenlogistik
auswirkt. Die Lieferung der Brettsperrholz-Elemente erfolgt entsprechend dem Bauvorschritt just
in time zur Baustelle, wodurch eine Entladung der
Elemente vom LKW direkt zum Einbauort meist
ohne Zwischenlagerung die Regel darstellt. In der
mineralischen Massivbauweise sind bei üblichen
Baustellenfertigungen die Baustoffe auf Lagerflächen zwischenzulagern. Diese Anforderung an
ausreichend zur Verfügung stehende Flächen stellt
im ländlichen Raum meist keine Einschränkung
dar, dagegen ist diese Forderung im innerstädtischen Bereich oftmals ausschlaggebend.22
5.4.Kriterium Bauzeit – Edelrohbau
5.4.1.Allgemeines
G8M
G8H
G3M
G3H
Abbildung 7: Vergleich der Transportanzahl für die Ausbaustufe 1 – Rohbau:
Projektstudie
5.4.2.Projektstudie
45
40
40
Bauzeit [Wo]]
35
31
30
25
25
10
20
20
20
15
20
16
14
11
6
9
8
5
0
Rohbau
G8H
Ausbau
G8M
G3H
G3M
Summe
Abbildung 8: Vergleich der Bauzeiten der einzelnen Ausbaustufen – Projektstudie
102
Die Herstellungsdauer eines Bauwerks hängt unter
anderem vom Vorfertigungsgrad der einzelnen
Elemente ab. Der industriell gefertigte Holzbau
kann durch vorproduzierte Elemente in kurzer
Zeit eine geschlossene Hülle schaffen und einen
raschen Beginn der Ausbauarbeiten ermöglichen.
Eine Verkürzung der Bauzeit wirkt sich einerseits
positiv auf die Höhe der Baukosten und anderseits
auf die Zeiträume der Zwischenfinanzierung aus,
speziell wenn bei mehrgeschoßigen Wohnbauten
bei geeigneter Bauablaufplanung das Mietobjekt
früher vermietet werden kann.
Aus den Bauzeitplänen des untersuchten Projekts
können die in Abbildung 8 dargestellten Bauzeiten
entnommen werden. Die darin berücksichtigten
Daten beinhalten die Herstellung des Rohbaus
inklusive Putz-, Trockenbau- und Wärmedämmverbundsystem-Arbeiten. Keine Berücksichtigung
finden die Schwarzdeckerarbeiten, der Einbau
von Fenstern und Türen sowie die Installations-,
Sanitär- und Estricharbeiten.
Die schnelle Montage der Holz-Massivbauweise kann vor allem während des Rohbaus Bauzeit
gegenüber der mineralischen Massivbauweise
einsparen. Hingegen ist im Ausbau beim achtgeschoßigen Wohnbau kein Zeitgewinn für die
Holz-Massivbauweise erkennbar. Der Hauptgrund
dafür liegt in den anzuwendenden Brandschutzvorschriften, welche eine lohnintensive Verkleidung
22Vgl Tichelmann ua, Schwerpunkt Wirtschaftlichkeit – Eigenschaften und Potentiale des Leichtbaus (2008) 11.
Mai 2014
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
5.5.Weitere bauwirtschaftliche
Bewertungskriterien
Neben den vier hier erwähnten Kriterien können
noch weitere Aspekte für den Vergleich von Bauweisen herangezogen werden. Vor allem Themen
wie Nachhaltigkeit, Life-Cycle-Kosten oder die
CO2-Neutralität von Gebäuden gewinnen aktuell
stark an Bedeutung und werden in zukünftigen
Investitionsentscheidungen eine wesentliche Rolle
spielen.
6. Auswirkungen unterschiedlicher
Bewertungen
6.1.Auswirkung der baubetrieblichen
Bewertungskriterien
Das Ergebnis des Vergleichs der betrachteten
Bauweisen zeigt, dass die Herstellungskosten der
mineralische Massivbauweise im drei- und achtgeschoßigen Wohnbau zwischen 7 und 10 % geringer
sind als jene der Holz-Massivbauweise.
Um einen objektiven Vergleich der betrachteten
Gebäudevarianten und Bauweisen zu ermöglichen,
muss eine einheitliche Basis für den Vergleich
definiert werden. Für einen Investor und/oder Bauherrn sind bei mehrgeschoßigen Wohnbauten die
erzielbaren Verkaufs- oder Mieterlöse das wesentlichste Kriterium seiner Investition, die bereits in
der Planungsphase berücksichtigt werden müssen.
Diese Erlöse stehen im direkten Verhältnis zu den
verkauf- bzw vermietbaren Flächen eines Gebäudes. Für die nachfolgenden Betrachtungen wurde
diesem Grundgedanken folgend der Vergleich der
Wohn-Nutzfläche als Hauptbezugsfaktor gewählt.
Mai 2014
800
Herstellkosten [€/m² Wohn-Nutzfläche]
der Holzelemente erfordern. Im Gegensatz dazu
wirken sich beim dreigeschoßigen Wohnbau,
trotz der kurzen Gesamtbauzeit, die auftretenden
Austrocknungszeiten der mineralischen Baustoffe
wesentlich auf die Ausbauzeit aus.
Eine weitere positive Eigenschaft der
Brettsperrholzbauweise ist die jahreszeitliche
Unabhängigkeit in der Errichtung. Die „trockene“ Bauweise ermöglicht eine Montage ebenso
in den Wintermonaten bei auftretendem Frost.
Gegenüber den konventionellen Massivbauweisen
sind keine kosten- und zeitintensiven Maßnahmen
bei Kälte aufgrund der vorhandenen Baustoffeigenschaften für den Rohbau erforderlich. Die
erforderlichen Austrocknungszeiten, die durch
den Feuchtigkeitseintrag ins Bauwerk entstehen,
können bei terminkritischen Projekten oftmalig zu
bauphysikalischen Problemen und längeren Bauzeiten führen. Die im Baugewerbe nur mehr zum
Teil übliche arbeitsfreie Zeit der Wintermonate
wird stark reduziert. Ein zu beachtendes Kriterium
in Bezug auf die Bauzeit von Brettsperrholzbauten
kann länger anhaltender (Dauer-)Regen darstellen,
vor allem dann, wenn fertige Oberflächen in Form
von Brettsperrholz-Sichtbauteilen zum Einsatz
gelangen. Dies kann durch geeignete Schutzmaßnahmen kompensiert werden kann. Kurze,
teils auch starke Regenereignisse stellen keinen
wesentlichen Einfluss in der Montage dar.
Fachartikel
750
700
623
600
500
437
366 362
400
724
597
411
300
200
100
80
176
187
137
113
192
110
126
0
Baustellenein.
Rohbau
G8H
G8M
Ausbau
G3H
G3M
Gesamtkosten
Abbildung 9: Vergleich der Herstellungskosten Edelrohbau bezogen auf die
Wohn-Nutzflächen, aufgeteilt in die einzelnen Ausbaustufen – Projektstudie
In den Kalkulationen der Projektstudie (vgl
Punkte 4.2. bis 4.4.) wurden die Herstellungskosten
des Edelrohbaus, gegliedert in die Baustelleneinrichtung, die Ausbaustufe Rohbau und die Ausbaustufe Ausbau jeweils separat ermittelt. Diese
ermittelten Baukosten werden in Abbildung 9 im
Verhältnis zu den zugehörigen Wohn-Nutzflächen
anschaulich dargestellt.
Der Vergleich der Gesamtherstellungskosten
Edelrohbau bezogen auf Quadratmeter WohnNutzfläche zeigt, dass der achtgeschoßige
Wohnbau sowohl im Holz-Massivbau als auch in
der mineralischen Massivbauweise um rund 20 %
geringere Kosten verursacht als die dreigeschoßige
Ausführung. Zurückzuführen ist dies auf die einmalig auftretenden Kosten der Baustelleneinrichtung
sowie die Herstellungskosten der Fundamente,
welche beim Projekt G8 auf eine wesentlich größere Wohn-Nutzfläche umgelegt werden können.
Es zeigt sich, dass die Kosten des Rohbaus,
sowohl bezogen auf die Quadratmeter herzustellender Wand- und Deckenbauteile als auch
bezogen auf die Quadratmeter Wohn-Nutzfläche,
in der Holz-Massivbauweise ebenso wie in der
mineralischen Massivbauweise in etwa gleich
hoch sind. Hingegen weist der Holzbau aber den
wesentlichen Vorteil der kürzeren Bauzeit und
den damit verbundenen geringeren Baustelleneinrichtungskosten auf. Ein großer Unterschied
in der Kostenbetrachtung kommt im Bereich des
Ausbaus zustande. Durch die erwähnten strikten
Brandschutzvorschriften bei mehrgeschoßigen Gebäuden aus dem Baustoff Holz ist im Ausbau der
als hoch einzustufende Lohnanteil im Trockenbau
der wesentliche Kostenfaktor, wobei sich dies auch
in den Materialkosten durch den Mehrverbrauch an
Brandschutzverkleidungen niederschlägt.
Abbildung 10 auf Seite 104 zeigt die prozentuelle Aufteilung der betrachteten Ausbaustufen in
Relation zu den Gesamtkosten des Projekts – links
dargestellt das achtgeschoßige Bauwerk, rechts das
dreigeschoßige. Es ist erkennbar, dass bei beiden
103
Bewertungskriterien und deren Auswirkung in der Kalkulation von mehrgeschoßigen Holzwohnbauten
Fachartikel
AB-2
28%
BA
13%
18%
AB-2
26%
BA
15%
17%
22%
G3
G8
60%
26%
57%
AB-1
59%
G8H
G8M
BE... Baustelleneinrichtung
G3H
G3M
AB-1
59%
AB-1... Ausbaustufe 1 – Rohbau
AB-2... Ausbaustufe 2 – Ausbau
Abbildung 10: Prozentueller Anteil der Kosten der einzelnen Ausbaustufen
am Gesamtbauwerk – Projektstudie
Bauweisen die Kosten für die Baustelleneinrichtung bei steigender Größe des Projekts – in diesem
Fall die Geschoßanzahl – sinken. Des Weiteren
sind die massiv höheren Kosten des Ausbaus in der
Holz-Massivbauweise deutlich erkennbar.
6.2.Auswirkung bauwirtschaftlicher
Bewertungskriterien
Bei der Betrachtung der bauwirtschaftlichen Bewertungskriterien können folgende Erkenntnisse
zusammengefasst werden:
●● Wohn-Nutzfläche: Durch die geringeren
Wandstärken der Holz-Massivbauweise können Zuwächse in der Wohn- und Nutzfläche generiert werden. Die Projektstudie zeigt, dass die
Wohn-Nutzfläche durch die Verwendung der
Holz-Massivbauweise um rund 3 % ansteigt.
Für den achtgeschoßigen Wohnbau ergibt sich
dadurch ein Flächenzuwachs im Vergleich zur
mineralischen Bauweise von 67 m2, wodurch
aufgrund der zusätzlichen Miet- bzw Verkaufserlöse die erhöhten Herstellungskosten kompensiert werden können.
●● Verbaute Kubatur an Baustoffen: Der Einsatz von Brettsperrholz in der tragenden Struktur reduziert das Gewicht der gesamten Konstruktion des Bauwerks zwischen 80 und 90 %.
Die Folgen sind die geringeren Dimensionen
der Rohbaukonstruktion und der erforderlichen
Fundierung, wobei sich die geringere speicherwirksame Masse nachteilig auswirkt. Daraus
hervorgehend kommt es zur Reduktion der
Anzahl der LKW-Bewegungen im Baustofftransport und zu einer wesentlich geringeren
Emissionsbelastung.
●● Verkürzung der Bauzeit: Im Holzbau kann
durch die trockene Bauweise und die raschen
Montagemöglichkeiten vor allem in der Ausbaustufe Rohbau eine Verkürzung der Bauzeit
zwischen 40 bis 50 % erzielt werden. Dieser
Vorteil wirkt sich auf die Höhe der Baukosten
insgesamt, aber vor allem auf die reduzierte
Zeit der Zwischenfinanzierung aus. Wird die
104
Summe der reduzierten Herstellzeiten in den
betrachteten Ausbaustufen herangezogen, ergibt sich eine Reduktion zwischen 25 und 45 %
der Bauzeit.
Es kann festgehalten werden, dass die HolzMassivbauweise im Vergleich zur mineralischen
Bauweise in der Herstellung des Edelrohbaus eines
Bauwerks geringfügig höhere Kosten verursacht.
Die zusätzlichen Herstellungskosten können unter
Berücksichtigung grundlegender Planungsrichtlinien im Holzbau, optimierter Grundrissgestaltung
und konsequenter Projektabwicklung zum Vorteil
des Holzbaus umgewandelt werden. Vor allem
durch die Einführung künftiger, ökologischer Mindeststandards für die Herstellung von mehrgeschoßigen Wohnbauten kann und wird der Holzbau die
positiven Eigenschaften des Baustoffs ausspielen.
Der teils vom Markt bereits gestellte Wunsch nach
einem verstärkten ressourcenoptimierten Bauen
kann durch bestehende Lösungen im Holzbau be
friedigt werden.
Schlussfolgerung
Vor allem im Bereich der Ausbaugewerke
sind noch ein erheblicher Aufholbedarf
und umfangreiche Forschungen der HolzMassivbauweise nötig. Einerseits müssen die
gesetzlichen Vorschriften sowie die Rahmenbedingungen zum Thema „Brandschutz“ an
die aktuellen Entwicklungen des Holzbaus
und an die neuesten wissenschaftlichen
Erkenntnisse angepasst werden. Andererseits
können durch ganzheitliche baubetriebliche
Ansätze von Holzbauunternehmen finanzielle
Vorteile erwirtschaftet werden. Dies bringt
durch effiziente Vorfertigung und einen hohen Vorfertigungsgrad von Wandelementen,
beispielsweise mit Brettsperrholzelementen
als Grundelement und Anbringung sämtlicher
zusätzlicher Aufbauten im Werk, erhebliche
Vorteile, welche sich in kurzer Bauzeit, hoher
Qualität und somit finanzieller Leistungs
fähigkeit eines Baustoffs darstellen.
Um die dafür notwendige Genehmigungs- und Planungssicherheit und folglich
eine Reduktion der Herstellungskosten eines
Bauwerks zu ermöglichen, ist in diesem Feld
die Erarbeitung von weitreichenden Standards
notwendig. Durch die Entwicklung umfassender Bausysteme als Komplettlösungen kann für
den stetig steigenden Bedarf an Wohnungen der
Holzbau eine maßgebliche Rolle einnehmen.
Neben den klein strukturierten, gewerblich
organisierten Holzbaubetrieben, werden sich
in Zukunft hauptsächlich Generalunternehmer
und Baukonzerne mit dem Thema „ganzheitlicher schlüsselfertiger Systemholzbau“
intensiv auseinandersetzen müssen. Durch die
Zusammenarbeit von Architekten, Bauingenieuren und Unternehmern kann der Holzbau in
Zukunft eine nicht wegzudenkende Größe bei
der Wahl von Baustoffen im mehrgeschoßigen
Wohnbau einnehmen.
Mai 2014
Industrielles Bauen mit Holz
Fachartikel
Industrielles Bauen mit Holz
Baubetriebliche Aspekte im Holz-Modulbau
Jörg Koppelhuber / Katharina Hintersteininger / Detlef Heck
Das Thema des industriellen Bauens und die Möglichkeiten der Systematisierung und Rationalisierung im Bauwesen beschäftigen die Menschen seit jeher. Technologische Entwicklungen, die akute
Wohnungsnot nach den Weltkriegen und die technischen Möglichkeiten serieller Vorfertigung einzelner Bau- und Konstruktionselemente erlaubten den Planern und Bauherren vor allem während
der vergangenen Jahrzehnte immer wieder neue Ansätze, das industrielle Bauen in die konventionellen Bauprozesse zu integrieren. Obwohl erste Versuche modularer Vorfabrikation und systematischer Fabrikation bereits vor rund 100 Jahren durchgeführt wurden, haben sich automatisierte
Bauprozesse in Mitteleuropa bis heute, unabhängig vom Bausystem oder Baustoff, wenig bis kaum
etabliert.1 Der Schwerpunkt in dieser Betrachtung liegt auf der Vorfabrikation im modernen industriellen Holzbau, der durch sein geringes Eigengewicht und einfache Verarbeitbarkeit wie zur Vorfertigung geschaffen erscheint.2 Positive Beispiele jüngster Vergangenheit zeugen von dieser stetigen
Entwicklung des industriellen Bauens mit diesem Baustoff. Allerdings stellen die umgesetzten Objekte nach wie vor Prototypen dar. Es gilt jedoch auch nach Ansicht von befragten Experten, diese
Industrialisierung baubetrieblich sinnvoll in Form von Systemkomponenten auszugestalten und in
bauwirtschaftlich erfolgreichen Objekten konsequent umzusetzen.
1.Ausgangssituation
im industriellen Bauen1 2
Die Entwicklung komplexer Informationstechnologien und neuartiger Produktionssysteme konstituierte in den vergangenen Jahren einen deutlichen
Umschwung im Bauwesen, insbesondere in der
industriellen Vorfertigung.3 Es stellt sich die Frage, welche allgemeingültigen Aspekte und Kennzeichen für eine automatisierte Vorfabrikation in
der Baubranche – und hier speziell für den HolzModulbau – sowie deren Auswirkung auf künftige
Baukonzepte näher definiert werden können.
1.1.Wendepunkte im Bauen
Der Ursprung der Vorfertigung einzelner Bauelemente reicht bis zu den Anfängen des Bauens zurück4 und ist seit damals einem ständigen technologischen Wandel unterworfen.
Einen die Abläufe grundlegend verändernden
Aufschwung erfährt das Paradigma einer industriellen Bauweise durch die technischen Errungenschaften während der industriellen Revolution. Zu
Beginn des 20. Jahrhunderts breitete sich diese von
den USA kommend nach Europa aus. Mithilfe witterungsunabhängiger Vorfertigung im Werk konnten
neue Maßstäbe im Hinblick auf Qualität, Produktion und architektonischen Formgebung erreicht werden. Zudem sollten mithilfe einer weitreichenden
Standardisierung eine serielle Vorfertigung und rasche Produktion von Gebäuden ermöglicht werden.5
Ein Jahrhundert später sind die Produktionen
nicht nur durch computerbasierte Planungen, sondern auch durch automatisierte Fertigungsweisen
1Vgl Schnittich, Vorfertigung – Hightech und Handarbeit,
DETAIL 2012, 588 (594 f).
2Vgl Lennartsson, Modularity in Industrialized Timber Housing
(2009) 3.
3Vgl Piller, Mass Customization. Ein wettbewerbsstrategisches
Konzept im Informationszeitalter4 (2006) 1.
4Vgl Schnittich, Editorial, DETAIL 2012, 586.
5Vgl Staib/Dörrhöfer/Rosenthal, Elemente und Systeme: Modulares Bauen (2008) 24.
Mai 2015
wesentlich verfeinert worden. Dennoch drängt sich
in einer ersten Analyse der derzeit gängigen Bauprozesse der Gedanke auf, dass sich die eigentlichen Arbeitsweisen innerhalb der Vorfertigung seit
damals nur geringfügig weiterentwickelt haben und
sich das Thema der ganzheitlichen Vorfertigung im
Bauwesen bis dato kaum etablieren konnte.6
Dipl.-Ing. Jörg Koppelhuber
ist Universitätsassistent am
Institut für Baubetrieb und
Bauwirtschaft der Technischen Universität Graz.
1.2.Merkmale des industriellen Bauens
Das industrielle Bauen bezeichnet im Allgemeinen
die Übertragung einzelner industrieller Arbeitsweisen aus der stationären Industrie auf die dezentralen
Systeme einer Bauproduktion,7 wobei oftmals die
Bezeichnung der Vorfabrikation pauschal für das
Bauen in Serie, für den sogenannten Systembau,
also für das elementierte oder modulare Bauen verwendet wird. Grundsätzlich wird in Anlehnung an
die einschlägige Fachliteratur unter diesem Begriff
allerdings ausschließlich die Produktion einzelner
Bauelemente an einem witterungsunabhängigen Ort
verstanden. Ebenso ist die sogenannte Fertigungstiefe, also der erreichte Prozentsatz des eigenen oder
fremden Vorfertigungsgrades, mit der Begriffsbestimmung alleine nicht näher definiert.8 Das Bauen
im System oder auch serielle Bauen beschreibt hingegen die für die 1960er-Jahre typische Vereinheitlichung der zugrunde liegenden Ausgangskomponenten. Um einen wirtschaftlichen Vorteil zu erzielen,
wurden die verarbeiteten Bauteile standardisiert und
in hohen Stückzahlen produziert.9
Erst mit der Einführung des sogenannten lean
production10 haben sich schließlich in der stationä6Vgl Schnittich, DETAIL 2012, 588.
7Vgl Girmscheid, Strategisches Bauunternehmensmanagement
(2006) 529.
8Vgl Staib/Dörrhöfer/Rosenthal, Elemente, 40; Schnittich,
DETAIL 2012, 589.
9Vgl Staib/Dörrhöfer/Rosenthal, Elemente, 5 und 42; Kaufmann/
Nerdinger, Bauen mit Holz. Wege in die Zukunft (2011) 57.
10 Lean production ist ein ökonomischer Denkansatz und Leitgedanke einer Produktion, der durch eine Optimierung der Arbeitsabläufe zu einer Vermeidung von unnötigem Mehraufwand
und Verschwendung führen soll.
DDipl.-Ing. Katharina
Hintersteininger
ist Mitarbeiterin eines
Planungsbüros in Graz.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Detlef
Heck
lehrt am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft
der Technischen Universität
Graz.
101
Fachartikel
Industrielles Bauen mit Holz
ren Industrie, aber auch in ersten Schritten im Baugewerbe die bis dahin vorherrschenden Produktionsstrukturen grundlegend geändert. Dabei stehen
nicht länger die ausschließliche Optimierung der
Leistungserstellung und die Rationalisierung der
tatsächlichen Güterproduktion im Zentrum des
Bestrebens, sondern auch die flexible Reaktion auf
unterschiedliche Randbedingungen und Kundenwünsche.11
Trotz der Potenziale und des stetigen Zuwachses von aus Fertigteilen hergestellten Häusern in
Europa und den USA bleibt der Anteil industrieller Vorfertigung in der übrigen Baubranche im
Vergleich zu anderen Wirtschaftszweigen stark
zurück. In Japan hingegen ist das Konzept von
vollständig vorgefertigten Häusern in sogenannten
Häuserfabriken in den vergangenen Jahrzehnten
bereits verwirklicht worden.12
Unter Berücksichtigung der spezifischen Rahmenbedingungen der Baubranche, wie etwa die
Ortsgebundenheit von Gebäuden oder die komplexe Gestaltung einiger Konstruktionsdetails, können
laut Ansicht von Experten die über mehrere Jahre
verfeinerten Merkmale einer industriellen Produktion ebenso auf ein industrielles Bausystem umgelegt werden.13 Eines der wesentlichsten Merkmale
der industriellen Produktion ist die zentralisierte
Fertigung innerhalb einer Produktionsstätte, welche die Effizienzsteigerung des eigentlichen Fertigungsablaufs erlaubt.
1.3.Der industrielle Holz-Modulbau
Die gesamte Bauwirtschaft und insbesondere der
industrielle Holzbau, der sich vom zimmermannsmäßigen Holzbau vor allem durch den Einsatz
automatisierter Fertigungsmethoden abgrenzt, sind
in den vergangenen Jahren durch technische und
computerbasierte Verarbeitungsmethoden wesentlich weiterentwickelt worden.14
Mittlerweile wird knapp ein Drittel aller Einund Zweifamilienhäuser in Österreich als sogenanntes Fertigteilhaus durch die Fertighausindustrie, aber auch durch einzelne spezialisierte Holzbaubetriebe realisiert. Über 80 % aller Fertigteilhäuser, die in Österreich verwirklicht werden, sind
Holzhäuser.15 Allerdings konnten diese Systeme
der Vorfertigung bis dato kaum auf weitere Gebäudetypen (wie beispielsweise mehrgeschoßige
Wohnobjektbauten) umgelegt werden. Dies mag
einerseits an den technischen Randbedingungen
(wie geringere Anforderungen an den Schall- und
Brandschutz im Falle eines Einfamilienhauses) liegen, andererseits ist die Kunden- und damit Finanzierungstruktur dahinter gänzlich anders sowie die
Eingebundenheit eines Nutzers letztendlich während der Errichtungsphase kaum gegeben.
Die Arten und Elemente eines industriellen
Holzbaus reichen dabei vom sogenannten „Halbzeug“ bzw von Halbfertigteilen16 bis hin zu schlüs11Vgl Piller, Mass Customization4, 97 ff.
12Vgl Bergdoll, Home Delivery. Entwicklungsstadien eines modernen Traums, ARCH+ 198/199 (Mai 2010), 26.
13Vgl Girmscheid, Bauunternehmensmanagement, 529.
14Vgl Lennartsson, Modularity, 3 ff.
15Vgl Gruber/Bruckner, Fertighaus & Recht2 (2012) 10.
16Vgl Staib/Dörrhöfer/Rosenthal, Elemente, 43.
102
selfertigen Modulen,17 welche im Folgenden näher
betrachtet werden.
Unter dem Begriff „Modul“ wird in der Literatur schließlich eine komplexe Struktur18 eines
vorgegebenen Elements verstanden, welches seriell gefertigt und dreidimensional zusammengefügt
werden kann. Zahlreiche Beispiele, vor allem aus
jüngster Vergangenheit, wurden aus gänzlich vorgefertigten Holz-Modulen errichtet und stellen ein
sehr hohes Niveau industriell vorgefertigter Holzbauten mit großer Fertigungstiefe dar. Dabei werden vor allem Hotelbauten, Wohnheime für Pflegebedürftige und Studierende sowie Bauten mit
ähnlich wiederkehrenden Raumsituationen (wie
beispielsweise Schulneu- und -zubauten) durch
komplette Module realisiert.
1.4.Expertenbefragung
zum industriellen Holzbau
Der Status quo des industriellen Bauens, die zugehörigen Vorteile und Hemmnisse sowie die künftigen Herausforderungen werden in der einschlägigen Fachliteratur vor allem in Bezug auf den Holzbau nach Ansicht der Verfasser nur unzureichend
abgebildet. Zahlreiche Analysen und statistische
Auswertungen, vor allem jene des österreichischen Fertighausverbandes (ÖFV), lassen Trends
erkennen, welche eher auf den Ein- und Zweifamilienhausbau anzuwenden sind. Mehrgeschoßige Wohn- und Bürogebäude sowie großvolumige
Bauten, welche tendenziell bereits mehrfach mit
Holz errichtet werden, fehlen in diesen Untersuchungen gänzlich.
Daher wurde von November 2014 bis Februar 2015 eine gezielte Befragung von 28 Experten
aus sieben unterschiedlichen Fachrichtungen (Architektur, Fachplanung, Holzbauunternehmen,
ausführende Baubetriebe, öffentliche und private Bauherren, Bauherrenvertreter und Genossenschaften sowie Forschung) in Österreich und
Deutschland durchgeführt. Die Ergebnisse dieser
Befragung werden im Weiteren jenen Aussagen
der Fachliteratur und Statistiken gegenübergestellt
und daraus die Potenziale und Notwendigkeiten für
künftige Entwicklungen abgeleitet. Die folgenden
Abschnitte beinhalten Teilaussagen der Befragung,
die Grundlagen, die ausführliche Analyse samt Interpretation und Ableitung der Konsequenzen sind
der Masterarbeit der Zweitautorin19 zu entnehmen.
2. Vorfertigung im Holzbau
Der Bau- und Werkstoff Holz eignet sich aufgrund
werkstoffeigener Charakteristika wie kaum ein anderes Material zur Vorfertigung. Neben dem geringen Eigengewicht bei gleichzeitig ausgezeichneten
Festigkeitseigenschaften bietet vor allem die leichte Verarbeitbarkeit des Baustoffs einen wesentlichen Vorteil innerhalb der Vorfabrikation.20
17Vgl Isopp, Editorial, Zuschnitt 50/2013, 3.
18 Vgl New Perspective in Industrialisation in Construction – A
State of the Art Report (2012) 7.
19 Hintersteininger, Kennzeichen und Aspekte des industriellen
Bauens – Anwendbarkeit im Holzbau (Masterarbeit, Technische
Universität Graz 2015).
20Vgl Lennartsson, Modularity, 3.
Mai 2015
Industrielles Bauen mit Holz
Jüngste Studien über die Entwicklung des
Marktanteils vorgefertigter Bausysteme sowie
auch die Ergebnisse der Expertenbefragung zeigen,
dass besonders im industriellen Holzbau auch in
Zukunft ein konstantes Wachstum zu verzeichnen
sein wird (siehe Abbildung 1).21
Hierbei wird speziell im Neubau von Mehrfamilienhäusern (MFH) und auch Industriebauten
(Anmerkung: inklusive Gewerbe- und Bürobauten) bzw in der städtebaulichen Nachverdichtung
laut Ansicht der Befragten auch künftig das größte Potenzial in den industriellen Bauweise liegen.
Ebenso wird besonders die Industrialisierung von
mehrgeschoßigen Bauweisen vermehrt an Bedeutung gewinnen.22
2.1.Begriffliche Abgrenzungen
Der Begriff der Vorfertigung ist in der einschlägigen Literatur nicht eindeutig definiert und auch
in der Praxis von Experten nur schwer fassbar.
Die möglichen Systeme des industriellen Bauens
können im Allgemeinen sehr unterschiedlich ausfallen und reichen von aus einzelnen Elementen
bestehenden Objekten bis hin zu schlüsselfertigen,
gänzlich vorgefertigten Bauten. Dies erfordert vor
allem während der Planungsphase eine systematische und konsequente Abstimmung der Module
und die Entwicklung einer klaren Fügetechnik. Die
grundsätzliche Herausforderung liegt in der Gestaltung einer klaren Maßkoordination und Zuordenbarkeit der Module zueinander.23
Die exakte Festlegung von Rasterabständen
erfolgt einerseits aufgrund statischer Randbedingungen und andererseits wirtschaftlicher Überlegungen sowie als übergeordnete Vorgabe durch die
maximal zulässigen Transportabmessungen.
Abbildung 2 stellt mögliche Formen einer Vorfertigung im Holzbau sowie die damit in Zusammenhang stehende Vorfertigungstiefe und denkbare Einflussnahme in der Gestaltungsfreiheit dar.
Die Gestaltungsfreiheit hängt demnach nicht
primär vom gewählten Vorfertigungsgrad, sondern
vor allem von der zugrunde liegenden Bauweise ab. So ist im Holzskelett- und Holzrahmenbau
zwar der Vorfertigungsgrad teilweise gering ausgebildet, dafür ist die Gestaltungsfreiheit bei diesen
beiden Bausystemen als hoch einzustufen, was sich
bei weiterer Systematisierung in Richtung Modulbauweise wiederum ändert.24
Fachartikel
ge Vorfertigung bis heute eigentlich nicht den Stand
der Technik im Bauwesen abbildet. Die Errichtung
von Gebäuden ist überwiegend durch handwerkliches Bauen, allerdings unter Zuhilfenahme von
Halbzeugen geprägt. Der überwiegende Teil aller
Gebäudekomponenten wird zwar bereits bis zu einem gewissen Grad vorgefertigt, aber vor Ort erst
zu größeren Einheiten zusammengefügt.25
Im Zuge der Expertenbefragung wurden einige
teils subjektive Vorteile einzeln bewertet, wie Abbildung 3 auf Seite 104 zeigt.26 27
Es zeigt sich, dass vor allem das Thema der
witterungsunabhängigen Produktion und eine damit einhergehende exakte qualitätsgesicherte Fertigung sowie die verkürzte Montagezeit als große
Vorteile seitens der Befragten genannt werden.
Abbildung 1: Expertenbefragung: Potenzialverteilung im industriellen Bauen26
2.2.Sinn der Vorfertigung
Die vor Witterungseinflüssen geschützte Produktion, die Verkürzung der Bauzeit durch eine rasche
Montage vor Ort und zugehörige laufende Qualitätssicherungsmaßnahmen im Werk stellen eindeutige Vorteile modularer Bausysteme dar, was auch
in Nischenbereichen nach der Ansicht von Experten einen Zuwachs erlaubt. Dies steht allerdings im
klaren Gegensatz zur Realität, da eine durchgängi21Vgl Statistik Austria, Wohnbautätigkeit. Bewilligungen und Fertigstellungen 2002. Wohnbaukosten 2001 (2003) 52.
22Vgl Roth/Rozynski/Koch/Hartig, Vom industrialisierten Einfamilienhaus zum verdichteten Wohnungsbau (2009) 64.
23Vgl Staib/Dörrhöfer/Rosenthal, Elemente, 43.
24Vgl Pirchner, In dreifacher Ausführung: Bürogebäude für
Österreich, Rumänien und Deutschland, Zuschnitt 50/2013, 18.
Mai 2015
Abbildung 2: Systemübersicht möglicher Vorfertigungstiefen27
25Vgl Kaufmann, Der andere Bauprozess, Zuschnitt 50/2013, 4.
26Vgl Hintersteininger, Kennzeichen, 222.
27Vgl Pirchner, Zuschnitt 50/2013, 18.
103
Fachartikel
Industrielles Bauen mit Holz
Obwohl sich Ansätze einer Industrialisierung
bei elementierten Bauteilen (wie Wänden oder
Decken) vor allem durch die zeitlichen Einsparungsmöglichkeiten bereits durchgesetzt haben, ist
eine serielle Vorfertigung von mehrgeschoßigen
Bausystemen sowohl in Europa als auch im amerikanischen und teilweise im asiatischen Raum, mit
Ausnahme einiger Prototypen, gänzlich unüblich.
Eine Ausnahme stellt hierbei das Bauen mit industriell vorgefertigten Raummodulen dar. Diese im
Vergleich nach Ansicht von Experten derzeit eher
teure Bauweise hat sich in den letzten Jahren speziell in Mitteleuropa besonders bei Bauvorhaben
mit einer großen Zahl ähnlicher Räume (wie bei
Hotelbauten, Studenten- sowie Seniorenheimen,
aber auch bei Zubauten und Aufstockungen) aufgrund der kurzen Bauzeit und des geringen Gewichts durchgesetzt (siehe Abbildung 4 auf Seite
105).28 29
Unabhängig vom eingesetzten Baustoff wird
das industrielle Bauen nach Ansicht der befragten
Experten vor allem bei jenen Bausystemen mit
hohen Fertigungstiefen (wie bei schlüsselfertigen
Modulen) an Bedeutung gewinnen.
Als größtes Hemmnis beim Bauen mit vorgefertigten Modulen wird auch heute noch die subjektive Wahrnehmung bestimmter Einschränkungen der gestalterischen Freiheiten in der Planung
seitens des Architekten, Tragwerksplaners bzw
Fachplaners gesehen. Tatsächlich lässt hingegen
eine – wie in einzelnen Untersuchungen bereits
aufgezeigte – Realisierung von seriell produzierten
Bauvorhaben einen relativ großen Gestaltungsfreiraum zu. Eine grundsätzliche Voraussetzung hierfür ist allerdings die zu einem frühestmöglichen
Zeitpunkt erforderliche Berücksichtigung der bestimmenden Charakteristika vorgefertigter Komponenten in den einzelnen Planungsphasen.30
2.3.Arbeitsvorbereitung
Abbildung 3: Expertenbefragung: Übersicht über wesentliche Vorteile der industriellen gegenüber einer traditionellen Bauweise29
28Vgl Kaufmann, Zuschnitt 50/2013, 4 f.
29Vgl Hintersteininger, Kennzeichen, 186.
104
Mit steigender Automatisierung des Bauablaufs
gewinnt auch das Thema einer spezifischen, allumfassenden exakten Arbeitsvorbereitung große
Bedeutung.31 Darunter fallen prinzipiell die vorausschauende Planung, die Koordination der einzelnen Fertigungsprozesse untereinander sowie
eine Art des „Denkens mit Hausverstand“, also ein
Vorausdenken in Konsequenzen und Möglichkeiten. Um ein letztendlich wirtschaftliches Produktionssystem zu etablieren, muss beispielsweise
auf eine kontinuierliche Auslastung der Produktions- und Fertigungsstraßen geachtet werden. Für
eine erfolgreiche Umsetzung einer industriellen
Produktion ist neben einer hohen Mechanisierung
der eingesetzten Arbeitsgeräte auch eine standardisierte und prozessorientierte Arbeitsvorbereitung
von Bedeutung. Es reicht nicht, einzelne Arbeitsschritte im Werk oder auf der Baustelle so weit zu
optimieren und rationalisieren, dass ein bestmöglicher wirtschaftlicher Erfolg erzielt werden kann.
Vielmehr wird erst durch die Automatisierung der
Arbeitsvorbereitung eine effiziente Vorfertigung
ermöglicht.32
Sowohl das Bauen mit Fertigteilen als auch
der Einsatz von automatisch ablaufenden Arbeitsschritten erfordern eine systematische und klar
durchdachte Planung des Produktions- und Bauablaufs. Dabei müssen alle Abläufe, nicht nur die
Produktion im Werk, sondern auch der Transport
zur Baustelle und die Montage vor Ort Berücksichtigung finden. Insbesondere die sogenannte just-intime production stellt hier hohe Anforderungen an
die Koordination der durchzuführenden Arbeiten
und an die dafür notwendige Arbeitsvorbereitung.
Eine Verzögerung der Lieferungen kann letztendlich den Stillstand der gesamten Baustelle zur Folge haben.33
Allerdings wird laut Ansicht von Fachleuten
nicht nur die Wahl des Liefersystems, sondern
auch die Wahl des verwendeten Fertigungsverfah30Vgl Kaufmann, Zuschnitt 50/2013, 4 f.
31Vgl Girmscheid, Bauunternehmensmanagement, 533.
32Vgl Girmscheid, Bauunternehmensmanagement, 529 ff.
33 Siehe Fußnote 32.
Mai 2015
Industrielles Bauen mit Holz
rens Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit eines
Bauunternehmens haben. Hierbei muss vor allem
eine kontinuierliche Auslastung der verwendeten
Produktionsmittel sichergestellt werden. Dafür
wird der gesamte Arbeitsablauf in einzelne Schritte unterteilt und diese werden zeitlich aufeinander
abgestimmt. Durch verschiedene Kontroll- und
Qualitätssicherungsmechanismen kann dabei die
Einhaltung der veranschlagten Bauzeit kontrolliert und auf etwaige Bauzeitverzögerungen umgehend reagiert werden. Obwohl die eigentlichen
Planungsaufgaben einer Arbeitsvorbereitung (wie
Kosten- und Termin- und Ablaufplanung, Baustelleneinrichtung, die Wahl der Fertigungsverfahren,
die Ressourcenplanung bis hin zur Arbeitskalkulation) baustellenspezifisch stark unterschiedlich
sein können, wird die Arbeitsvorbereitung als Primärprozess im Bauwesen verstanden. Mangelnde
Vorbereitung zieht hohe finanzielle Einbußen in
einem Bauablauf nach sich und wirkt sich bei wiederholender Nicht-Beachtung existenzgefährdend
für ein Unternehmen aus.34 Trotz dieser enormen
Bedeutung vorbereitender Arbeitsschritte innerhalb der Arbeitsvorbereitung wird die Phase einer
intensiven Fertigungsplanung derzeit in vielen Fällen leichtfertig vernachlässigt und zu einem späten
Zeitpunkt fast achtlos gehandhabt. Die ausgearbeiteten Prozesse stellen somit meist Ad-hoc-Lösungen dar, was im Falle einer industriellen Fertigung
schwerwiegende Konsequenzen in der Produktion
nach sich zieht.
Fachartikel
Abbildung 4: Expertenbefragung: Marktentwicklung des industriellen Bauens –
baustoffunabhängig36
2.4.Kriterium Ausbaugrad
Die Frage, wie weit eine Vorfertigung sinnvoll bzw
zielführend ist, wird in der einschlägigen Literatur
kaum bis gar nicht beantwortet. Durch neue Fertigungstechnologien (wie beispielswiese das com
puter-aided manufacturing – CAM) oder die digitale Koppelung der Planungs- und Produktionsprozesse lassen sich die ungewöhnlichsten Ideen von
Architekten und Bauherrn auch technisch realisieren. Doch inwiefern eine Automatisierung oder
Vorfertigung den Bauprozess verbessern oder gar
in Bezug auf die Kosten vergünstigen und welche
Rolle dabei der angestrebte Ausbaugrad hat, bleibt
bislang auch unter Fachleuten unbeantwortet.
Sowohl die gezielte Befragung von Experten
als auch eine eingehende Analyse von aktuellen
Marktdaten des ÖFV lassen einen deutlichen Trend
in Richtung eines höheren Vorfertigungsgrades erkennen (siehe Abbildung 5).
Die überwiegende Anzahl der Befragten gibt
an, dass sich der Marktanteil vor allem bei Bauweisen mit einer höheren Fertigungstiefe, also
beispielsweise bei belagsfertigen Modulen und
mit im Werk komplettierten Fertigelementen, über
die nächsten Jahre deutlich steigern werden. Dieser Trend ist auch aus einer vom ÖFV 2013 veröffentlichten Studie ableitbar. Diese bescheinigt den
Ausbaustufen des belags- und schlüsselfertigen
Hauses einen konstanten Marktzuwachs von rund
2 % pro Jahr.35 Es liegt somit die Vermutung nahe,
34Vgl Duschel/Plettenbacher, Handbuch Arbeitsvorbereitung im
Baubetrieb (2013) 21.
35Vgl Murhammer, Pressegespräch des ÖFV. Pressemitteilung, 8.
Mai 2015
Abbildung 5: Expertenbefragung: Marktentwicklung des industriellen Bauens in
Abhängigkeit der Ausbaustufen37
dass sich die vorfertigende Industrie im Holzbau
in den nächsten Jahren nicht nur mit den statischen
und bauphysikalischen Themen des Holzbaus beschäftigen wird, sondern vor allem gewerkübergreifend jene Bereiche des Ausbaus in ihre Konzepte integrieren muss, welche zur Erreichung
schlüsselfertiger Module erforderlich sind. Dies
wird die wesentliche Herausforderung an künftige
Konzepte des industriellen Holzbaus darstellen.3637
3. Baubetrieb im Holz-Modulbau
Die allgemeine Baubranche und insbesondere der
Holzbau sind durch einen stetigen Fortschritt der
technischen Verarbeitungstechnologien und die
Weiterentwicklung einzelner Baustoffe stark geprägt. Rapide schneller und präziser werdende
Computerprogramme sowie neu entwickelte Holzwerkstoffe eröffnen vor allem dem industriellen
Holzbau zukunftsweisende Möglichkeiten in Bezug auf das Thema der Vorfertigung. So haben sich
die Verarbeitungsmöglichkeiten innerhalb des sogenannten Modulbaus mit der Entwicklung des flächenförmigen Produkts Brettsperrholz vor mittler36Vgl Hintersteininger, Kennzeichen, 172.
37 Die ÖNORM B 2310 (Ausgabe 2009) kennt drei Ausbaustufen:
Ausbauhaus, belagsfertiges Haus und schlüsselfertiges Haus. In
der Praxis gibt es zahlreiche nicht näher definierte Ausbaustufen; vgl Hintersteininger, Kennzeichen, 173.
105
Fachartikel
Industrielles Bauen mit Holz
weile 20 Jahren stark erweitert, womit auch neue,
bis dahin mit dem Werkstoff Holz unmögliche
Wege im Modulbau beschritten werden können.38
3.1.Modularität im Holzbau
Obwohl im Rahmen kleinerer Bauvorhaben bis
dato vor allem eher handwerklich dominierte Produktionsprozesse und baubetriebliche Abläufe
zum Einsatz kamen, werden im Vergleich dazu
großvolumige Bauten aus Holz tendenziell in einer
vorgefertigten, modularen Bauweise erstellt. Der
Vorfertigungsgrad reicht dabei meist bis hin zu fast
schlüsselfertigen Raumzellen.39 Dies ist einerseits
auf das Thema der kurzen Bauzeit bei spezifischer
Nutzung zurückzuführen, andererseits auch auf
das Thema der Kosten in Relation zur jeweiligen
Vorfertigungstiefe. Dies konnte auch im Rahmen
der Expertenbefragung festgestellt werden (siehe
Abbildung 6).
Dabei wird zwar nach Meinung der Experten
die derzeitige Kostensituation des schlüsselfertigen Modulbaus als grundsätzlich teurer eingeschätzt als jene einer traditionellen Bauweise, was
vor allem auf die geringe Anzahl an Unternehmen
und ihre Erfahrungen im Modulbau zurückzuführen ist. Allerdings stellt sich das Bauen mit Fertigelementen als eher günstiger dar als die meisten
Vor-Ort-Bauverfahren.
Der Begriff des Moduls wird in der Literatur
in diesem Zusammenhang meist als vorgegebenes
Element definiert, welches seriell gefertigt und
dreidimensional zusammengefügt werden kann.
Die Modularität eines Objekts beschreibt hingegen
die Unterteilung eines Systems in standardisierte,
typenähnliche Baugruppen, aus denen unterschiedliche, möglichst variable Gebäudestrukturen zusammengesetzt werden können. Für die einzelnen
Planungsphasen bietet eine Erhöhung der eigentlichen Produktvariationen nicht nur die Möglichkeit einer flexibleren Grundrissgestaltung, sondern
erfordert meist im Hinblick auf die Ausformulierung der Schnittstellen einen nicht unerheblichen
Mehraufwand.40
3.2.Planung im Holz-Modulbau
Die Entscheidung, industriell vorzufertigen, hat
nicht nur Auswirkungen auf die Arbeitsvorbereitung, sondern stellt bereits innerhalb der frühen
Entwurfsphase, besonders im Hinblick auf die Reduktion der Kosten, sehr hohe Ansprüche an die
Planer. Um einen reibungslosen Planungsablauf
sicherzustellen, stellt dabei ein gewerkeübergreifendes Konzept die notwendige Basis dar. Allerdings steht diese sogenannte integrale Planung laut
Ansicht von Experten im direkten Gegensatz zur
derzeitigen Vergabesituation. Vor allem bei öffentlichen Bauvorhaben werden zurzeit die Entwurfs
aufgaben in Form von Architekturwettbewerben
vergeben. Der dabei von den teilnehmenden Architekten entwickelte Vorentwurf wird meist ohne integrale oder interdisziplinäre Planung abgewickelt.
Erst nach dem erfolgten Zuschlag an den jeweiligen Gewinner des Wettbewerbs wird ein komplettes Planungsteam zusammengestellt, welches
unter Berücksichtigung des bereits ausgearbeiteten
Konzepts zusätzliche Planungsanforderungen um
setzen muss. Dieses Vorgehen erweist sich jedoch
aufgrund von im Nachhinein erforderlich gewordenen Planänderungen meist als ineffizient und
kostenintensiv.41
Ein wesentlicher Punkt, welcher bereits durch
die eigentliche Planungsleistung definiert wird, ist
die erwartbare Wirtschaftlichkeit des geplanten
Bauvorhabens. Je höher die serielle Wiederholung
eines Entwurfs ist, desto leichter lassen sich modulare Strukturen einsetzen und vorfertigen. Diese
Wiederholung einzelner Serien bezieht sich dabei
nicht nur auf die eigentliche Geometrie, sondern
auf die einheitliche Verwendung von Materialien
und auf die Durchgängigkeit von Details innerhalb
eines Projekts.42 Vor allem stellt die Besonderheit
einer ganzheitlichen Holzbau-Planung mit frühzeitiger Festlegung und Darstellung aller Detailpunkte und einer konsequenten materialgerechten
Umsetzung eine große Herausforderung für alle
Fachplaner und Ausführenden dar.
Neben den allgemeinen Anforderungen an die
Vorleistung innerhalb der Planung im industriellen
Bauen müssen speziell im Holz-Modulbau auch
einige konkrete Ansprüche an die Planung der
Gebäudetechnik bereits frühzeitig berücksichtigt
werden. Die Einbindung der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) in eine vorgefertigte Bauweise
stellt dabei besonders bei der Integration von medienführenden Leitungssystemen für Brauchwasser,
Abwasser und Wässer innerhalb von Heiz- und
Kühlsystemen eine große und nicht zu unterschätzende Herausforderung dar.43
3.3.Schnittstellen der Gewerke
Aufgrund der stetig steigenden Anzahl von sich
wechselseitig beeinflussenden Faktoren (wie die
konstruktive Vielschichtigkeit der heutzutage entAbbildung 6: Expertenbefragung: Kostensituation industrieller Bauweisen im
Vergleich zu traditionellen Bauweisen40
38Vgl Lennartsson, Modularity, 3 ff.
39Vgl Schnittich, DETAIL 2012, 588.
40Vgl Hintersteininger, Kennzeichen, 185.
106
41Vgl Kaufmann, Fit machen für systematisches Bauen, mikado
7/2013, 20 (21).
42Vgl Kessel, Ökologische Herstellung von Holzhäusern durch
Entwicklung und Umsetzung automatisierter und fertigungs
optimnierter Produktionsprozesse (2004) 11.
43Vgl Schmid/Schickhofer, Gebäudetechnik für Geschoßbauten
im Holzmassivbau (2015) 7.
Mai 2015
Industrielles Bauen mit Holz
wickelten Projekte) kommt der Ausarbeitung einer
Strategie zur Komplexitätsreduktion eines Bauwerks große Bedeutung zu. Eine wesentliche Rolle
spielt in diesem Zusammenhang die Lösung der
sogenannten Schnittstellenproblematik, einerseits
im Planerteam, anderseits unter den ausführenden
Gewerken.
Die eigentliche Vorfertigung von Modulen ist
besonders durch den Einsatz leistungsstarker Maschinen und komplexer Anlagensysteme geprägt.44
Das vorrangige Ziel, die Verbesserung eines durchgängigen Datenflusses zwischen der Planung
und der Fertigungsarbeit, wird durch sogenannte
CAD-CAM-gekoppelte Systeme ermöglicht, welche der bestehenden Schnittstellenproblematik
nachkommen und die gestalterische Einengung
überwinden sollen. Die voll automatisierte Koppelung der technischen Prozesse funktioniert derzeit
nach Meinung zahlreicher Ausführender in den
wenigsten Fällen lückenlos. Ein Grund dafür sind
die immer noch sehr niedrigen Lohnkosten vor allem osteuropäischer Länder, welche die Bereiche
des Baunebengewerbes am österreichischen Baumarkt wesentlich prägen und zu günstigsten Preisen meist qualitativ mittelmäßige Ausführungen
mit Just-in-time-Lösungen auf Baustellen liefern,
was in einer qualitativ hochwertigen Modulfertigung ohne Vor-Ort-Entscheidungen kontraproduktiv wirkt. Zudem ist das Schnittstellenproblem
zwischen der Planung und der Fertigung, aber auch
zwischen den einzelnen Gewerken auch technisch
nicht allumfassend gelöst. Als Ursache dafür wird
in der einschlägigen Fachliteratur unter anderem
die Frage einer späteren Haftung genannt. Die an
der Herstellung beteiligten Firmen berücksichtigen
meist nur ihr eigenes Metier, nicht aber das Modul
in seiner Gesamtheit.45
Dabei stellt die Schnittstelle zwischen den
Massivbauarbeiten vor Ort – für die Fundierung
und eventuell mineralische Massivbaukerne bei
Stiegenhäusern und dergleichen – und der Montage der einzelnen Module eine wesentliche Herausforderung für die Gewährleistung eines reibungslosen Bauablaufs dar. Es ist konsequenterweise
anzustreben, sämtliche Massivbauarbeiten vor Ort
abzuschließen, bevor mit der Montage der vorab
komplettierten Module begonnen wird, um eventuelle Bauzeitverzögerungen durch Stillstände der
Hebegeräte und die Behinderung des Montagepersonals zu vermeiden.46
Abbildung 7: Expertenbefragung: Gründe für industrielle Bauvorhaben47
Der Holz-Modulbau entstand laut Fachliteratur
aus dem Holz-Massivbau und stellt eine Weiterentwicklung der Elementbauweise dar. Dabei
können, ähnlich wie beim elementierten Bauen,
unterschiedliche Materialien und Bausysteme für
die Ausbildung der Tragstruktur zur Anwendung
kommen. Aufgrund der statisch-konstruktiven Anforderungen eines Gebäudes werden die Wandsysteme grundsätzlich in Holzrahmenbauweise oder
Holzmassivbauweise hergestellt. Bei beiden Bauweisen besteht das Tragewerk dabei grundsätzlich
aus flächig wirkenden Wand- oder Deckenelementen. Diese bilden in Form von Groß-, aber auch
Kleintafeln nicht nur die Tragstruktur für vertikale
und aussteifende Lasten, sondern gleichzeitig auch
den Raumabschluss des Gebäudes.48
Im Hinblick auf die gewünschte Fertigungstiefe kann die Gruppe der Raumzellen in sogenannte
Rohbauraummodule und Fertigraummodule unterteilt werden. Während bei den Fertigraummodulen
(wie beispielswiese Sanitärzellen) die Ausbauarbeiten bereits im Werk erbracht werden, bestehen
Rohbauraummodule ausschließlich aus zusammengefügten Rohbauelementen.49
Bei den genannten Systemen bildet die Wahl
des Tragwerks die Basis für alle weiteren Planungstätigkeiten, da damit nicht nur die Materialität der
Module, sondern auch jene der Fertigungs- und
auch der Transportprozesse mitbestimmt werden.
Diese Überlegung wird jedoch nicht nur vom planenden Architekten berücksichtigt, sondern muss
von allen beteiligten Fachplanern (wie etwa den
Elektro- und HKLS-Planern) frühzeitig bedacht
werden.50
Die baubetriebliche Umsetzung von aus Modulen hergestellten Gebäuden erfolgt meist auf konventionellem Weg. Einerseits werden die einzelnen
Elemente und Module als Just-in-time-Lieferungen
aufgrund der meist geringen Lagerkapazitäten auf
die Baustelle geliefert, was sich beim Bauen mit
Halbfertigteilen auch im Falle anderer Baustoffe
ähnlich darstellt. Andererseits kann eine an sich
kleine Gruppe von Montagespezialisten durchaus
die Realisierung sehr großer Bauten übernehmen,
da es bei großer werkseitiger Fertigungstiefe ausschließlich fertigstellender Handgriffe bedarf.
Somit stellt das produktive Personal vor Ort im
Vergleich zu konventionellen Baustellen einen
eher geringen Kostenfaktor dar. Die erforderlichen Hebegeräte und zugehörigen Anschlagmittel
entstammen ebenso jenen des klassischen Betonfertigteilbaus bzw Stahlbaus. Nur in Ausnahmefäl-
44 Vgl New Perspective in Industrialisation in Construction, 267;
Schnittich, DETAIL 2012, 590.
45Vgl Schnittich, DETAIL 2012, 590.
46Vgl Roth/Rozynski/Koch/Hartig, Einfamilienhaus, 47.
47Vgl Hintersteininger, Kennzeichen, 195.
48Vgl Staib/Dörrhöfer/Rosenthal, Elemente, 110 ff.
49 Vgl New Perspective in Industrialisation in Construction, 7 f.
50Vgl Pirchner, Zuschnitt 50/2013, 18.
3.4.Materialien und Bausysteme
Mai 2015
Fachartikel
47
107
Fachartikel
Industrielles Bauen mit Holz
Abbildung 8: Entwicklungstrend der modularen Holz-Bauweise51
len werden für die Montage von Modulbauten aus
Holz konventionelle Turmdrehkräne eingesetzt, da
meist mobile Autokrane mit größerer Hebeleistung
wesentliche Vorteile bieten.51
Es gilt also, eine optimale Lösung aller planerischen Aspekte sowie der baubetrieblichen
Randbedingungen zu berücksichtigen, um auf
bauwirtschaftlicher Ebene Modulbauten auch kostentechnisch dauerhaft erfolgreich umzusetzen.
Interessant erscheint in diesem Zusammenhang
die Aussage der Experten, warum sie sich mit dem
Thema des industriellen Bauens im Zuge ihrer Tätigkeit auseinandersetzen (siehe Abbildung 7 auf
Seite 107).
Rund die Hälfte der befragten Experten gab
an, dass der Wunsch nach Effizienzsteigerung auf
Produktionsebene bzw das Interesse an technischen Weiterentwicklungen die Einführung bzw
Umsetzung industrieller Bauweisen antreiben.
Der Wunsch nach einer Umsatzsteigerung im Unternehmen bzw nach der Ausweitung des Marktangebots erscheint in diesem Zusammenhang mit
knapp einem Fünftel an Zustimmung eher gering
ausgeprägt.
Somit bekräftigt auch diese Aussage wiederum die verstärkte Forderung nach einer effizienten
Gestaltung der Prozesse innerhalb der Produktion
einerseits und den damit zusammenhängenden optimierten baubetrieblichen Abläufen andererseits.
4. Tendenzen und Entwicklungen
Die vorliegende Analyse des industriellen Holzbaus verdeutlicht, dass der Vorfertigungsgrad auch
auf mitteleuropäischen Baustellen mittlerweile
sehr viel weiter fortgeschritten ist, als es der erste Eindruck vermuten lässt. Obwohl das Verhältnis zwischen vorgefertigten und auf der Baustelle
angefertigten Komponenten je nach Bauwerk und
zu errichtenden Bauteilen teils stark variiert, wird
mittlerweile annähernd jedes Gebäude zumindest
zu einem gewissen Grad aus industriell hergestellten Komponenten errichtet.52
4.1.Auswirkung des industriellen Bauens
Die rapide Entwicklung im industriellen Holzbau
ist nicht nur auf die stetige Verbesserung der Da51Vgl Hintersteininger, Kennzeichen, 175.
52Vgl Schnittich, DETAIL 2012, 594 f.
108
tensysteme, sondern vor allem auf die optimierten
Möglichkeiten innerhalb der Transportlogistik und
der Montageleistung vor Ort zurückzuführen. Mit
zunehmendem Vorfertigungsgrad gewinnt eine
präzise Arbeitsvorbereitung weiter an Bedeutung.
Darunter werden generell die vorrausschauende
Planung und Koordination aller erforderlichen
Fertigungsabläufe verstanden.53 Eine sehr zentrale Aufgabe der Arbeitsvorbereitung ist in diesem
Zusammenhang die Ermittlung des bestmöglichen
Automatisierungsgrades im Fertigungsprozess.54
Mithilfe einer erfolgreichen Mechanisierung der
Produktion kann der Arbeitsablauf vielfach effizienter gestaltet sowie die Dauer der Durchlaufzeit
und benötigte Anzahl an produktiven Arbeitskräften können erheblich gesenkt werden.
Ein weiterer Vorteil einer industrialisierten
Bauweise im Holzbau ist die mögliche Reduktion
der Produktionskosten, welche durch eine Effizienzsteigerung der zugrunde liegenden Produktionsverfahren mithilfe einer klaren Strukturierung
der Workflow-Prozesse gegeben ist. Durch die Vermeidung von Verlustzeiten können die nicht wertschöpfenden Aktivitäten im Werk zum größten Teil
eliminiert werden.55
Ein zusätzlicher Punkt, welcher die Wirtschaftlichkeit eines Vorfertigungssystems wesentlich beeinflusst, ist die Höhe der anfallenden Rüstkosten.
Diese beinhalten alle für die Bereitstellung und
Vorbereitung der Maschinen notwendigen Ausgaben. Mithilfe durchgängiger Produktionsprozesse
kann eine unterbrechungs- und dadurch umrüstungsfreie Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke ermöglicht werden. Dadurch wird nicht nur die
Dauer unproduktiver Stehzeiten gesenkt, sondern
auch die Höhe der Rüstkosten erheblich reduziert.56
Neben der Reduktion der eigentlichen Bauzeit
und damit der Gesamtkosten wirkt sich die Erhöhung des Automatisierungs- und Vorfertigungsgrades aufgrund der geänderten Produktionsbedingungen in vor Witterung geschützten Werkshallen
grundlegend positiv auf die Qualität der erstellten
Holzbauelemente aus. Eine computergesteuerte
Fertigung ermöglicht dabei die Produktion von
äußerst komplexen Strukturen mit hoher Genauigkeit, welche in einer manuellen Fertigung nicht
realisierbar wären.57
4.2.Potenzial durch Vorfertigung
Zahlreiche realisierte Beispielprojekte und einige
Beiträge in der einschlägigen Fachliteratur zeigen,
dass in der Baubranche deutliches Potenzial in der
industriellen Vorfertigung gegeben ist.58
Fachleute nennen in diesem Zusammenhang
immer wieder die möglichen Parallelen zwischen
der industriellen Produktfertigung und dem industrialisierten Bauen. Gleichzeitigt veranschaulichen
konkrete Projekte der vergangenen Jahre enor53Vgl Girmscheid, Bauunternehmensmanagement, 533.
54Vgl Piller, Mass Customization4, 25.
55Vgl Girmscheid, Bauunternehmensmanagement, 526.
56Vgl Piller, Mass Customization4, 276.
57Vgl Merz, Raumzellenbauweise, 3.
58Vgl Rinas, Kooperationen und innovative Vertriebskonzepte im
individuellen Fertigteilbau (2012) 1.
Mai 2015
Industrielles Bauen mit Holz
mes Potenzial, welches im industriellen Holzbau
steckt.59
Jüngste Studien zeigen, dass bei der Entwicklung des Marktanteils industrieller Bausysteme in
Österreich vor allem der Sektor des Holzbaus künftig ein stetiges Wachstum entwickeln wird.60 Dabei
wird der industrielle Holzbau laut Meinung von Experten besonders in der Entwicklung von mehrgeschoßigen Gebäuden konstant an Bedeutung gewinnen.61 Dieser Trend ist – bezogen auf die allgemeine
Vorfertigung in der Baubranche – unabhängig vom
gewählten Baustoff, auch durch eine im Jahr 2014
veröffentlichte Marktstudie der Mitglieder des ÖFV
abzulesen (siehe Abbildung 8 auf Seite 108).62
Während die Elementbauweise bereits vor einigen Jahren laut Ansicht der befragten Experten
sehr weit entwickelt war und auch in Zukunft stetig an Bedeutung gewinnen wird, ist in der Modulbauweise erst in den kommenden 10 Jahren mit
einem deutlicheren Marktzuwachs zu rechnen. Es
zeigt sich ebenso, dass die Vorfertigung im industrialisierten Einfamilienhausbau insgesamt über die
letzten Jahre rückläufig ist, konnte doch der Marktsektor industriell gefertigter großvolumiger Bauten
stetig gesteigert werden.
Schlussfolgerung für den
industriellen Holzbau
Trotz der technischen Errungenschaften ist der
Anteil menschlicher Arbeitskraft auf westeuropäischen Baustellen derzeit immer noch sehr
hoch und einer der wesentlichsten Kostenfaktoren in der Realisierung von Gebäuden. Allerdings wird mittlerweile annähernd jedes Bauwerk zumindest zu einem gewissen Grad aus
industriell vorgefertigten Bauteilen errichtet.
Das Verhältnis zwischen vorgefertigten Komponenten und vor Ort errichteten Bauteilen variiert dabei je nach Konstruktion sehr stark.63
Allerdings kann aufgrund zunehmender
Technologisierung darüber hinaus eine Flexibilisierung der Produktionsprozesse vor allem
59Vgl Lennartsson, Modularity, 3.
60Vgl Statistik Austria, Wohnbautätigkeit, 52 ff.
61Vgl Roth/Rozynski/Koch/Hartig, Einfamilienhaus, 64.
62Vgl Murhammer, Pressegespräch, 1 ff.
63Vgl Schnittich, DETAIL 2012, 594 f.
Fachartikel
im Holzbau bereits erkannt und auch sichergestellt werden. Die Wirtschaftlichkeit eines
Produktionssystems ist nicht länger von der
Seriengröße abhängig, sondern vielmehr von
der Erarbeitung eines intelligenten Konzepts
von Bauteilfügungen und Materialzusammenstellungen. Hier zeigt die Tendenz des Werkstoffs Holz stetig nach oben.
Für die erfolgreiche Umsetzung eines industriellen Holzbaus sind laut Ansicht von
Experten allerdings entsprechende Voraussetzungen oder Adaptierungen innerhalb der
Unternehmensstruktur einzelner Holzbaubetriebe erforderlich. Dieser Wandel scheint sich
jedoch nur sehr langsam zu vollziehen.64
Besonders für die Erzielung einer höheren
Planungssicherheit wird eine Standardisierung
gängiger Bauteilaufbauten, Systemkomponenten und Planungsabläufe von Fachleuten
als wesentliche Grundvoraussetzung angesehen. Zudem macht die stetig steigende Nachfrage nach industriell gefertigten Holzbauten
die Ausarbeitung eines umfassenden und detaillierten Bausystems sowie neutrale Kostenuntersuchungen der Auswirkungen einer
industrialisierten Bauweise und eine gezielte
Anpassung der bautechnischen Vorschriften
zwingend erforderlich.
Diese Erarbeitung einer allgemeingültigen Planungs- und Produktionsbasis für den
industriellen Holzbau wird – laut gängiger
Meinung in der einschlägigen Literatur sowie
auch durch Expertengespräche untermauert –
nur durch eine enge Kooperation aller am Bau
beteiligten Akteure ermöglicht werden. Es
kann somit ein weiterer Schritt in Richtung einer Industrialisierung und eines konsequenten
industriellen Holzbaus nur durch das Denken
und Umsetzen von Gesamtkonzepten in Form
von Schlüsselfertigbauten ohne Berücksichtigung jeglicher Gewerkegrenzen entstehen, um
baubetrieblich sinnvolle Konzepte mit bauwirtschaftlich erfolgreichen Auswirkungen für
den Holzbau der Zukunft zu schaffen.
64Vgl Roth/Rozynski/Koch/Hartig, Einfamilienhaus, 24.
Betriebswirtschaftlicher
Gesamtüberblick für die
Anlagenbaubranche
Handbuch Anlagenbau
Theuermann/Schmidl/
Maier (Hrsg.)
2015, 336 Seiten, kart.
ISBN 978-3-7073-2851-6
EUR 78,–
Preisänderungen und Irrtum vorbehalten. Preise Bücher inkl. 10 % MwSt.
Mai 2015
109
in Kooperation mit

Download Report