Ein Haus für die Welt

Dr. Michael Loferer, KraussMaffei

Irgendwann zwischen August dieses und Mitte nächsten Jahres ist es soweit - dann wird Erdenbürger Nr. 7.000.000.000 geboren. Dann leben mehr Menschen auf der Welt als jemals zuvor. Und die Vereinten Nationen prognostizieren in ihren Analysen einen weiteren Anstieg der Population bis auf 9,2 Milliarden Männer und Frauen im Jahre 2050. Dabei verteilt sich der Zuwachs nicht gleichmäßig - in den Schwellen- und Dritte-Welt-Ländern Asiens und Afrikas wird die Bevölkerung deutlich stärker zunehmen als in Amerika oder Europa. Die Mehrheit dieser Menschen wird dann in so genannten Megacitys leben - gigantische Großstädte, oftmals mit riesigen Slums in ihrer Peripherie.
Schon jetzt ist deshalb klar, dass im Zuge der Urbanisierung die Schaffung von lebenswertem, kostengünstigem Wohnraum eine der wichtigsten Zukunftsaufgaben der Menschheit ist. Experten prognostizieren einen Bedarf von mindestens zehn Millionen Wohneinheiten pro Jahr. Doch nicht nur Staaten, Nichtregierungsorganisationen oder Hilfsprojekte denken darüber nach, wie man 9,2 Milliarden Menschen ein Obdach bieten kann - auch Unternehmen machen sich Gedanken. So hat der Münchner Maschinenhersteller KraussMaffei ein innovatives Fertighaus entwickelt, dass sich in großen Stückzahlen schnell und kostengünstig produzieren, leicht aufstellen, individuell gestalten und dessen Materialbedarf sich aus den vor Ort verfügbaren Ressourcen speisen lässt.

 

Bild-08-Bild 01: Das PUR-Fertighaus lässt sich schnell und einfach in kurzer Zeit aufbauen.


Leistungen und Kompetenzen von KraussMaffei - Systementwicklung und Produktionstechnik
Mit dem innovativen Fertighauskonzept geht KraussMaffei neue Wege und tritt nicht nur als Maschinenlieferant mit dem Know-how für die Produktionstechnik auf. Stattdessen kann der Kunde die komplette Systementwicklung für das „Low-Cost-Haus" bekommen. Der Unternehmer, der die Haus-Fabrik betreibt, erhält auf Wunsch also neben der reinen Produktionsanlage ein Know-how-Paket, das Leistungen von der Architektur über die Ausgestaltung und das benötigte Zubehör bis hin zum Einbau von Türen und Fenstern umfassen kann. Auch die Produktionsplanung und Logistik können die Münchner übernehmen.

Lokale Anforderungen - etabliertes Baumaterial, flexibel adaptierbar für Bedürfnisse vor Ort

Häuser, die derzeit in der dritten Welt entstehen, werden aus den traditionellen, vor Ort verfügbaren Materialien gebaut. Dazu gehören Ziegel, Mörtel, Lehm oder Holz. Bauunternehmungen, die in diesen Märkten tätig sind, greifen deshalb vorrangig auf diese Materialien zurück. Das Problem: Es können aufgrund des hohen Logistikaufwands in kurzer Zeit nicht viele Häuser hergestellt und errichtet werden. So dauert beispielsweise der Bau eines kleinen 30-Quadratmeter-Hauses im Normalfall mindestens eine Woche.
Hier bietet die Lösung von KraussMaffei Vorteile. Auf einer Spezialmaschine werden Sandwich-Elemente hergestellt, das sind Platten mit einer Deckschicht (meist aus Metall), die einen Isolationskern (meist aus PUR-Hartschaum) umschließt. Mit diesem Baumaterial werden bislang vorwiegend Industriegebäude schnell und günstig errichtet. Nun kommt dieses Know-how von KraussMaffei auch der Umsetzung des „Low-Cost-Haus" zu Gute. Denn die Sandwichbauweise ist seit 40 Jahren etabliert, wird mittlerweile auf jedem Kontinent verbreitet und verfügt überall über die nötigen Zulassungen hinsichtlich Brandschutz und Stabilität. Unternehmer bekommen also ein normenkonformes Baumaterial zur Verfügung gestellt. Das intelligente Konzept berücksichtigt dabei außerdem die lokale, vor Ort gegebene Rohstoff-Situation. Denn die Deckschicht des Sandwich-Materials kann aus Stahl oder Aluminiumblech bestehen - muss aber nicht. So bietet sich in Regionen, wo viel Öl gefördert wird - etwa im mittleren Osten - Kunststoff als Deckschicht an. In Russland beispielsweise ist Holz im Überfluss vorhanden und kann deshalb als Außenhaut zum Einsatz kommen. Auch der Kern muss nicht aus PUR sein. So kann etwa Mineralwolle eingesetzt werden, um erhöhten Brandschutzanforderungen zu entsprechen.

 

R_11-14_02-08-HolzverkleidungBild-01-Bild 02: Entwurf und Wirklichkeit im direkten Vergleich
 

 

Zudem kann das Haus auch dem architektonischen Stil und den geforderten Größenverhältnissen in den jeweiligen Märkten angepasst werden. Denkbar sind hier kreisförmig gruppierte Häuser mit Flachdach und Veranda für Afrika, Pagoden und Erker für Asien, Gebäude im Blockhütten-Design für Russland oder Satteldächer für Zentraleuropa. Auch der Grundriss ist variabel: Ob U-oder L-förmig, quadratisch oder als 60 Meter langer Wohnblock - alles ist machbar. Mit anderen Worten: Das „Low-Cost-Haus" von KraussMaffei ist absolut flexibel - Bauherren können individuell auf die lokalen Anforderungen der jeweiligen Märkte hinsichtlich Material und Ästhetik eingehen.

Produktion des Hauses - alles aus einer Hand, schnell und in großen Stückzahlen

Mit Ausnahme der Türen und Fenster können alle Teile für das Haus in einem Werk gefertigt werden. Die PUR-Sandwichelemente für das Haus werden auf Doppelbandanlagen von KraussMaffei kontinuierlich hergestellt. Für ein Haus mit einer Wohnfläche von 30 Quadratmetern werden rund 120 Laufmeter Paneele benötigt. Eine Anlage läuft mit rund sechs Metern pro Minute - das heißt, nach 20 Minuten sind die kompletten Paneele für ein Haus fertig.

Je nachdem, ob im Ein- oder Drei-Schichtbetrieb gearbeitet wird und welche Ausbaustufe der Produktionsanlage gewählt wird, lassen sich mehr oder weniger enorme Stückzahlen realisieren. Die Basislösung mit einer Doppelbandanlage hat eine Kapazität von ein bis zwei Häusern am Tag, was einer Jahresstückzahl von etwa 1.000 Häusern entspricht. Bei höherem Bedarf kann der Betreiber das Basiskonzept flexibel zu einer kontinuierlichen Produktionslinie ausbauen, deren Jahresleistung bei bis zu 10.000 Einheiten liegen kann.

Dabei werden alle Elemente in der Fabrik vorkonfiguriert, damit auf der Baustelle kein Verschnitt entsteht und das Haus tatsächlich nur noch montiert werden muss - ein wichtiges Kriterium für das Vermeiden von Abfall auf der Baustelle. Der Clou: Sogar der Sägestaub kann in der Fabrik wiederverwendet werden. Alle Elemente werden vorgeschnitten, beispielsweise auch die kurzen Paneele über und unter den Fenstern. Der Häuslebauer bekommt lediglich - ähnlich wie beim Regal vom „Do-it-yourself"-Einrichtungshaus - die Bauteile, eine Stückliste sowie eine Aufbauanleitung. Dieses Prinzip hat einen weiteren Vorteil: Beim Aufbau können keine Fehler unterlaufen, denn niemand kann sich vermessen und verschneiden.

Dass ein Markt für Zehntausende Häuser erst einmal erschlossen werden muss, weiß auch KraussMaffei. Konzeptionell ist deshalb im ersten Schritt zunächst die Fertigung der Häuser auf einer diskontinuierlichen Anlage vorstellbar, wobei die einzelnen Paneele in einer Presse hergestellt werden. Damit kann die Nachfrage für den Bereich bis unter 1.000 Häuser abgedeckt werden. Wenn dann der Markt größere Stückzahlen fordert, ist dies der Zeitpunkt für den Umstieg und die Investition in eine kontinuierliche Anlage. Der Kunde hat dann den Vorteil, dass die Presse noch vorhanden ist und er damit sämtliche Sonderelemente fertigen kann, etwa spezielle Sanitär-Paneele für die Verrohrung.

 

 Japan-neu-Haus_Designstudie_JapanBild 03: Das Fertighaus aus Modulpaneelen lässt sich einfach an regionale
Vorstellungen und Baumaterialien anpassen.

 

Merkmale und Gestaltung des Hauses - schneller Aufbau, hohe Energieeffizienz und Stabilität
Derzeit steht auf dem Werksgelände von KraussMaffei in München ein „Low-Cost-Haus" als Musterobjekt. Die Materialkosten dafür liegen bei gerade 5.000 Euro, wobei allein Türen und Fenster sowie die Vordachkonstruktion mit jeweils rund 1.000 Euro zu Buche schlagen. Im Gesamtpreis inbegriffen sind sanitäre Verrohrung, Stromleitungen und Sicherungskasten sowie Betonfundament - und das mit Werkstoffen aus Deutschland, die zu hiesigen Preisen angeschafft wurden. In anderen Märkten sind diese Materialpreise noch deutlich günstiger. Dementsprechend kann das Haus in anderen Regionen der Welt noch deutlich günstiger hergestellt werden.Neben seinem günstigen Preis zeichnet sich das Low-Cost-Haus von KraussMaffei durch ein hohes Maß an Energieeffizienz aus - dafür sorgt ein PUR-Hartschaumsystem als Kern der Paneele. 66 Millimeter PUR-Dämmung entsprechen in Bezug auf den Wärmedurchgang einer mehr als einen Meter dicken Betonmauer oder einer 36 Zentimeter dicken Ziegelmauer. Um der jeweiligen lokalen Versorgungslage gerecht zu werden, kommt ein weltweit verfügbares, einfaches 2K-Schaumsystem zum Einsatz. Ein Merkmal, das das „Low-Cost-Haus" von allen anderen in Sandwichbauweise hergestellten Gebäuden unterscheidet, ist seine selbstragende Konstruktion. Dank einer geschützten, von KraussMaffei selbst entwickelten Fuge sind keine tragenden Elemente nötig, wie sie sonst weltweit für die Sandwichbauweise benötigt werden.

Die Größe des Hauses wird lediglich durch die maximale Tragweite zwischen zwei stützenden Wandelementen eingeschränkt, die wiederum von der Dicke der Paneele und der Stärke des Stahlblechs der Deckschicht abhängig ist. Bei 60 Millimetern Paneele beträgt dieses Maß ungefähr 5,5 Meter, woraus eine maximale Raumgröße von gut 25 Quadratmetern resultiert. Dabei ist es jedoch kein Problem mehrere Räume aneinander zu reihen und das Haus auf diese Weise nahezu unbegrenzt und in beliebigen Grundriss-Formen zu erweitern. Dank seiner selbsttragenden, verschraubten Konstruktion ist das Gebäude im Prinzip erdbebensicher. Derzeit hat das Fertighaus eine Bauzulassung für Deutschland. Darüber hinaus laufen Verfahren, die weltweite Erdbeben-Zulassung sicherzustellen. Denn ohne Fundament wiegt das Haus gerade einmal 1.500 Kilogramm. Konstruktionsbedingt kann es praktisch nicht einstürzen, es kann sich höchstens verziehen. Auch eine hohe Windfestigkeit ist gegeben.

Für individuelle Ansprüche lässt sich das „Low-Cost-Haus" auch optisch höherwertiger gestalten. So könnten Gipskarton für den Innenbereich oder Fassadenelemente (PVC, Faserzement, andere Verkleidungselemente) für den Außenbereich zum Einsatz kommen - der Materialaufwand erhöht sich dabei nur unwesentlich.

Aufbau des Hauses - vier Männer, ein Akkuschrauber, ein Tag

Die Errichtung des Hauses ist einfach. Man benötigt in der Regel nur einen Akkuschrauber, um die Sandwichelemente miteinander zu verschrauben. Nicht einmal ein Hebegerät ist nötig, weil die Paneele leicht sind. Ein Element lässt sich von einem Mann tragen. Mit vier Personen lässt sich das Haus somit durchaus an einem Tag errichten - im Vergleich zu anderen Systemen ein konkurrenzloser Wert. Mit genügend Manpower können so ganze Siedlungen innerhalb kürzester Zeit auf die grüne Wiese gestellt werden. Eine anspruchsvolle Logistik ist ebenfalls nicht notwendig - das „Low-Cost-Haus" passt auf drei Paletten.

An einer Ecke beginnend wird ein Sandwichelement aufgestellt, das nächste hinzu gefügt und mit dem ersten verschraubt. Die von KraussMaffei geschützten Fugen erlauben eine von außen unsichtbare Verschraubung und können auch über Eck gesetzt werden. Zudem können die Fenster gegen einen Rahmen geschraubt werden. Lediglich die Innenwände werden mit einem U-Profil befestigt. Diese Flexibilität verleiht dem Haus eine hohe Design-Freiheit.

Einschränkend für den Grundriss ist lediglich das Rastermaß der Paneele, das durch die vor Ort übliche Norm für Türen und Fenster (in Deutschland beispielsweise 86 Zentimeter) bestimmt wird. Ein Paneel ist also immer so breit wie ein Standardfenster oder eine Standardtür auf dem jeweiligen Markt. Die Sandwichelemente müssen dann nur noch auf die entsprechende Länge gekürzt werden, das aufwändige Aussägen von Tür- und Fensteröffnungen entfällt. Daraus ergibt sich eine herausragende Flexibilität für den Aufbau des Hauses.

Einsatzgebiete/Märkte - mobiles Konzept sorgt für rasche Verfügbarkeit

Mit ihrer Entwicklung haben die Ingenieure von KraussMaffei eine Vielzahl von möglichen Einsatzgebieten im Auge. So können die „Low-Cost-Häuser" als Notunterkunft nach Naturkatastrophen zum Einsatz kommen und hier die Massenunterbringung in Turnhallen oder Zeltstädten verringern. So wie derzeit beispielsweise in Japan: Eine Vielzahl von Gebäuden, die im Erdbebengebiet derzeit entstehen, werden aus Sandwich-Elementen gebaut und die Anlage von KraussMaffei produziert derzeit 24 Stunden am Tag die Paneele für Häuser. Darüber hinaus ist die Verwendung der Gebäude als Armenobdach in Dritte-Welt-Staaten vorgesehen. Dadurch ließe sich eine dauerhafte Alternative zur Unterbringung in Zelten oder Containern etablieren. Außerdem könnten Staaten die Häuser in den Slums von Megacitys aufstellen, um dort die menschenunwürdige Unterbringung in Wellblechhütten, Pappkartons oder Zelten aus Stoffresten zu eliminieren. Und auch in entwickelten Regionen könnte das Fertighaus ein interessanter Gegenpart zu Wohnwagen oder Bungalows werden. Um die Häuser im Bedarfsfall schnell an den richtigen Ort zu bringen, hat KraussMaffei ein mobiles Anlagenkonzept entwickelt. Das heißt, der Kunde kann sich im Prinzip überall auf der Welt ansiedeln - und mit verschiedenen Lieferkonzepten im Idealfall immer produzieren. Damit bietet die Lösung von KraussMaffei einen praktikablen Ansatz, um weltweit der zukünftig hohen Nachfrage nach kostengünstigem und lebenswerten Wohnraum gerecht zu werden.

 

S_11-19_05-26 Bild 04: Eröffnungsfeier für das Fertigwohnhaus während des
KraussMaffei Competence Forum 2011 in München: Kurt Kapp,
Leiter der städtischen Wirtschaftsförderung der Stadt München;
Tobias Weiß, Stadtrat der Landeshauptstadt München; Dr. Dietmar Straub,
Vorstandsvorsitzender der KraussMaffei AG; Frank Peters,
Geschäftsführer der KraussMaffei Technologies GmbH;
Dr. Michael Loferer, General Technical Manager Business Unit Construction;
Jens Kompe, Vertriebsleiter Business Unit Construction (v.r.n.l.).