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Bauen mit Modulen hat eine lange Tradition. Geschichtlich betrachtet existiert diese Bauform schon immer. Doch gerade jetzt, im digitalen Zeitalter, werden zahlreiche neue Möglichkeiten des Bauens mit Modulen sichtbar und realisierbar. Dabei entwickeln sich nicht nur die Module an sich weiter, auch die Herstellungs- und Ausführungsweisen verändern sich.
Das Museum für angewandte Kunst in Köln (MAKK) griff diese Thematik auf, reflektierte diese Entwicklung und fügte so in einer Gesamtschau historische Beispiele, materiale Besonderheiten und aktuelle internationale Architekturprojekte zusammen. Kuratiert wurde die Ausstellung von der Kölner Architektin Aysin Ipekçi in Zusammenarbeit mit dem Museum, dem BDA Köln und dem Haus der Architektur Köln (hdak).
Teilchen als strukturierendes Element
Nicht nur die Exponate zeigten in Form von Modellen, Fotografien, Zeichnungen, Animationen und Filmen Beispiele modularer Bauten und der Modularität an sich, auch die Ausstellungsarchitektur setzte sich aus „Architekturteilchen“ zusammen. Aus den geometrischen Formen des Tetraeders und Oktaeders wurden Körper und Strukturen formiert, die die Gestaltung mit schrägen und diagonalen Linien und Flächen prägten und so die Art und Weise des Betrachtens beeinflussten. Darüber hinaus erinnerten die Formen an Systembauweisen aus verschiedensten Epochen der Architekturgeschichte, sowie auf Grund der kristallinen Formen an die Natur.
Vom Ziegel zum Rapid-Prototyping
In mehreren Achsen wurde die geschichtliche Entwicklung des modularen Bauens beispielhaft anhand der fünf Baustoffe Holz, Stein, Beton, Metall und Kunststoff dargestellt. Neben der historischen Betrachtung, wurden im Erdgeschoss Modelle und Prototypen gezeigt, die einzelne Materialien und Methoden begreifbar machten oder technologische Innovationen und zukunftsweisende Perspektiven näher beleuchteten. Der darauf aufbauenden Exkurs „Wohnmodule und Städtebau“ behandelte die Idee des modularen Bauens im großmaßstäblichen und stadtplanerischen Kontext.

Zu Beginn der Entwicklung modularer Bauweisen bestanden Bauten aus allen Werkstoffen aus standardisierten Einzelbauteilen. Diese waren gleich oder ähnelten sich stark in ihrer Form, wie es beim Ziegel deutlich wird. Auch frühe Holz-, Beton- oder Metallbauten bestanden aus einzelnen, identischen Elementen, die zusammen einen Gesamtbau ergaben.
Auf dieser Art und Weise basiert das System der Modularität, das sich aus einzelnen Komponenten zusammensetzt. Im Gegensatz zu monolithischen Bauweise, bei welcher jedes Element genau einen möglichen Platz hat und das System nur als ganzer Block funktioniert, sind die einzelnen Komponenten des modularen Prinzips nicht durch ihre Position, sondern durch ihre Schnittstellen definiert. Über diese Schnittstellen interagieren sie miteinander und können einfach ausgetauscht werden. So kann schnell, kostengünstig und nachhaltig gebaut werden: Die Standardisierung der Einzelteile ermöglicht nicht nur schnelles Bauen vor Ort, die einzelnen, kleineren Teilstücke können auch besser transportiert werden. Darüber hinaus entstehen standardisierte, baugleiche Gebäude, die auf Grund der geringeren Produktionskosten der Module deutlich günstiger sind.
Flexibel und anpassbar
Vorteile für das modulare Bauen gibt es seit jeher viele: Die Flexibilität im Sinne der Austauschbarkeit einzelner Module ist sicherlich an erster Stelle zu nennen. Alte oder defekte Bausteine können leicht gegen neue ausgetauscht werden. Die defekten Bauteile haben keine Auswirkungen auf die anderen Elemente oder auf deren Funktion. Das System an sich ist trotz einzelner Änderungen voll funktionsfähig und in sich schlüssig. Weitere Vorteile des modularen Bauprinzips sind niedrigere Herstellungskosten durch baugleiche Serien, geringe Entwicklungskosten und schnellere Produktzyklen in der Produktion, sowie einfache Montageprozesse vor Ort. Gerade auf großen Baustellen ist es eine Erleichterung fertig angelieferte Module direkt verbauen zu können, anstatt diese vor Ort noch herstellen zu müssen. Auch die Variation mehrerer Elemente verschiedener Gruppen aus einer Produktklasse ist ein Vorteil, der eine flexible und individuelle Gestaltung ermöglicht. Das System, zum Beispiel in Form einer Fassade oder eines Bodenbelags, kann schnell und einfach an neue Bedingungen durch das Auswechseln der Module angepasst werden. Dieses Vorgehen kann Kosten, die ein eventueller Umbau mit sich geführt hätte, deutlich senken, zudem hat es einen nachhaltigen Charakter, da nur einzelne Module und nicht das komplette System erneuert werden müssen.
Experimentell und visionär?
Während in der Vergangenheit baugleiche Elemente zu einem System zusammengefügt worden sind, ist es heute möglich, komplexe Systeme aus individuell gefertigten, unterschiedlich geformten Modulen zu erzeugen. Mit Hilfe von digitalen Entwurfsprozessen und robotergesteuerten Herstellungsverfahren entstehen so Architekturen, die sich meist mit einem speziellen Thema, wie etwa der Flexibilität, dem Experimentieren oder der Nachhaltigkeit, auseinander setzen.
Ein frühes Beispiel modularen Bauens ist der 1851 für die erste Weltausstellung in London gebaute „Chrystal Palace“. Entworfen vom britischen Architekten Joseph Paxton und realisiert Charles Fox besteht dieses Ausstellungsgebäude aus einer Eisenkonstruktion und Glassegmenten und erinnert stark an die Architektur von Gewächshäusern. In nur 17 Wochen konnte der Bau mit einer Grundfläche von ungefähr 615 mal 150 Metern aufgrund der Modellbauweise errichtet werden – eine revolutionäre, weil kurze Zeitspanne.
Das Interesse von Wolfgang Feierbach an dem neuen Werkstoff GFK (Glasfaserverstärktes Polyesterharz) und die Idee neue visionäre Wohnmodule zu gestalten, bestimmten die Entwicklung des „Kunststoffhauses fg2000“, das 1968 in Altenstadt errichtet wurde. Bestehend aus Wand- und Deckenmodulen, die zusammengesetzt das Haus ringförmig bilden, kann es innerhalb eines Tages errichtet werden.
Der „Do-It-Yourself Pavillon“ wurde 2009/2010 von dem Büro Hybrid Space Lab speziell für die „Hong Kong and Shenzhen Bi-City Biennale of Urbanism und Architecture“ entwickelt. Als mobiler und temporärer Bau besteht er aus einzelnen Modulen, die mithilfe des Computers berechnet und mit einer digital gesteuerten Säge zugeschnitten worden sind. Verbunden werden die einzelnen Teile per Hand mit Kabelbindern – ein experimenteller und improvisierter Eindruck entsteht.
Mit dem „Metropol Parasol“ schuf das Architekturbüro Jürgen Mayer H. im vergangenen Jahr in Sevilla ein neues Wahrzeichen. Zusammengesetzt aus zahlreichen Einzelteilen, hergestellt aus circa 30.000 Kubikmeter Fichte, überzogen mit einer Beschichtung aus cremefarbenem Polyurethan, wirkt diese dreidimensionale Dachlandschaft wie aus einem Guss. Gleichzeitig symbolisiert „Metropol Parasol“ eine neue Art der Gestaltung von öffentlichen Plätzen, indem es den horizontalten Ort um mehrere vertikale Achsen in fast utopischer Weise erweitert.

Im Vergleich zu früheren modularen Bauweisen, in der es vor allem um Vereinfachung des Bauprozesses, dem Interesse an Materialität oder aber der Fortschrittseuphorie der 60er und 70er Jahre ging, versucht sich modulares Bauen heute experimentell und visionär. Auch das übergeordnete Denken in einem größeren, stadtplanerischen Kontext erscheint mithilfe unterschiedlicher, flexibler und veränderbarer Module lohnenswert und zukunftsweisend. Modulares Bauen entwickelte sich aus standardisierten, schnellen und preisgünstigen Gebäuden hin zu experimentellen, innovativen und komplexen Architekturen, die mit Hilfe digitaler Entwurfsmechanismen den Weg in die Zukunft bereiten. Es entstehen viele neue Möglichkeiten und Chancen mit Problemen innovativ umzugehen und Lösungen in Form, Farbe, Konstruktion und Komposition aufzuzeigen. Wir sind gespannt, wohin der Weg führt.

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