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Eine Bauplanung sollte durch Fachplaner (Architekten, Bauingenieure, Fachingenieure) durchgeführt werden. Sinnvoll ist es, wenn der Bauherr von Beginn an mit
einbezogen wird. Da man aber für eine vollständige Bauplanung mit etwa 10 % der Baukosten ansetzen muss, versuchen
viele Bauherren ihren Neubau oder ihre Haussanierung selber durchzuführen. Sie werden durch die im Internet angebotenen Zeichen- und Planungsprogrammen verleitet.
Die Kosten der Bauplanung beinhalten nicht nur das Erstellen von Bauzeichnungen für das Bauvorhaben, den Bauantrag, die Leistungsverzeichnisse und ein Bauablaufplan, sondern auch die Baubegleitung und die Abnahmen der einzelnen Gewerke und des fertigen Hauses. Die zu erbringenden Leistungen der Bauplanung, die vom
Architekten oder Ingenieurbüro zu leisten sind, wird nach der HOAI (Honorarordnung für Architekten und
Ingenieure) erfasst und geregelt.
Vor Beginn der Bauplanung muss sich der Bauherr darüber informieren, welches Eigenheim er sich vorstellt. Dann muss erst einmal geprüft werden, ob sein Wunschhaus umsetzbar ist. Hier beginnt die Arbeit des Fachplaners,
mit dem erst einmal vertraglich festgelegt, welche Leistungen er erfüllen soll. Im folgenden gehe ich davon aus, dass ihmalle Leistungen von der Erhebung der Grundlagen bis zur Bauabnahme übertragen werden.
Der Planer wird anhand des Bebauungsplans prüfen, ob eine Baugehmigung möglich ist. Wenn die Richtung stimmt, kann zusammen mit dem Bauherrn ein Vorentwurf erstellt werden.
Dazu muss eine Ortsbesichtigung stattfinden, bei der auch der Baugrund geprüft und die Umgebung angesehen wird. In einigen Gemeinden ist
auch eine Kampfmittelfreiheiheit des Grundstückes zu überprüfen.
Außerdem sind wirtschaftliche und technische Fragen zu klären. |
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Was macht das Bauen so teuer?
Die Kostensteigerung am Bau hat verschiedene Gründe. Neben den Kostenerhöhungen
bei Rohstoffen, Material, Deponien, Transport und Energie haben auch die steigenden Arbeitskosten einen erheblichen Anteil. Kapazitätsengpässe
bei den Arbeitskräften, Fachplanern und Baustoffen sind Faktoren für die langen Wartezeiten, um zu planen und
auszuführen. Aber auch zu wenig geeignetes Bauland bzw. zu hohe Grundstückspreise, immer neue Vorschriften für Neubauten (z. B.
Energiestandards, Regelungen zur Barrierefreiheit), steigende Materialkosten und steigende Löhne aufgrund des Fachkräftemangels
sind Preistreiber.
Dringend ist ein Ende der Regulierungswut sowie ein Aussetzen zeitraubender Genehmigungsverfahren notwendig.
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Gründe für die Kostensteigung bei dem Hausbau
Gebäudetyp E - schneller und kostengünstiger Bauen |
Die Preise für Rohbauarbeiten an Wohngebäuden stiegen von August 2020 bis August
2021 um 14,5 %. Den stärksten Anstieg gab es dabei bei den Zimmer- und Holzbauarbeiten. Sie sind aufgrund der erhöhten Nachfrage nach Bauholz im In- und Ausland um
46,5 % teurer geworden.
Die Preise für Entwässerungskanalarbeiten stiegen um 15,1 %, für Betonarbeiten erhöhten sie sich um 14,8 %. Die Preise für
Dachdeckungs- und Dachabdichtungsarbeiten stiegen um 14,5 % und für Klempnerarbeiten um 13,8 %.
Die Preise für Ausbauarbeiten nahmen im August 2021 gegenüber dem Vorjahr um 11,0 % zu. Für Estricharbeiten erhöhten
sie sich um 14,0 %, für Metallbauarbeiten um 13,7 %. Tischlerarbeiten kosteten 12,0 % mehr als im August 2020, bei Heizanlagen und zentralen Wassererwärmungsanlagen
stiegen die Preise um 10,9 %.
Die Preise für Instandhaltungsarbeiten an Wohngebäuden (ohne Schönheitsreparaturen) nahmen gegenüber
dem Vorjahr um 11,9 % zu. Die Neubaupreise für Bürogebäude stiegen um 12,6 % und für gewerbliche Betriebsgebäude um 13,3 %. Im Straßenbau erhöhten
sich die Preise um 7,0 % gegenüber August 2020. Quelle: Destatis
Baupreise für Wohngebäude im August 2021: +12,6 % gegenüber August 2020
- Stärkster Anstieg der Baupreise seit 51 Jahren
- Statistisches Bundesamt (Destatis)
Baustoffpreise steigen 2022 weiter an - Das sollten Bauherren wissen
- Clara Flemming, Fertighaus.de
Bauen wird sehr viel teurer und dauert länger - Ingenieur.de - VDI Verlag GmbH
Preisentwicklung am Bau beunruhigt Bauunternehmer - B_I MEDIEN GmbH
Wohnen im Eigentum oder zur Miete wohnen |
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Der Fachkräftemangel ist nicht flächendeckend und es sind nicht alle Berufe und Regionen betroffen. Aber in einigen Berufen gibt es Fachkräfte-Engpässe und die gibt es inzwischen im ganzen Bundesgebiet. Besonders betroffen sind Berufe aus dem Handwerk, der Metall- und Elektroindustrie sowie dem MINT-Bereich (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). Auch in
einigen Gesundheitsberufen. Besonders in der Alten- und Krankenpflege gibt es schon sehr lange Engpässe und einen flächendeckenden Fachkräftemangel.
Nicht nur Fachkräfte mit abgeschlossener Berufsausbildung fehlen, auch Spezialisten mit Meister- oder Bachelorabschluss und Experten in bestimmten Berufsgruppen mangelt es zunehmend.
Zu den von Fachkräfteengpässen besonders betroffenen Bereichen zählen unter anderem: |
- Handwerk: Elektroinstallation und -montage, SHK-Installationstechnik, Zerspanungstechnik, Kunststoffverarbeitung,
Rohrleitungsbau, Schweißtechnik, Maschinenbau.
- Pflege: Gesundheits-, Kranken- und Altenpflege.
- Akademische Berufsgruppen in den Bereichen Medizin, Ingenieurwesen im Maschinen- und Fahrzeugbau, Elektrotechnik,
IT und Softwareentwicklung und Programmierung.
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Der Fachkräftemangel auf dem Bau wird zunehmend zum Problem für den Wohnungsbau. Der Mangel erzeugt Kapazitätsengpässe in der Bauwirtschaft, was neben dem Mangel an Bauland zu einem schleppenden Neubau von Wohnraum führt.
>>>> hier ausführlicher |
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Wohnen im Wandel
Heutzutage gibt es nicht nur in einigen Großstädten eine extrem hohe Nachfrage nach sogenannten Micro-Appartments, sondern es fehlt auch generell immer mehr bezahlbarer Wohnraum. Es muss nicht nur mehr Platz zum Wohnen, sondern auch bezahlbarer hochwertiger Wohnraum geschaffen werden. Wohnsiedlungen ohne Einkaufsmöglichkeiten, Freizeitaktivitäten oder ohne ein Miteinander zwischen ihren Bewohnern in der Regel sind nicht mehr zeitgemäß. Das gilt auch für autofreundliche Innenstädte der letzten Jahrzehnte, die umgestaltet werden müssen, wobei der Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs vorangetrieben und die Verkehrsführungen verändert werden müssen. Wohnen, Arbeiten, Gewerbe- und Grünflächen sollte eine ausgewogene Mischung ergeben, in der sich eine breit gefächerte Bevölkerungsstruktur wohlfühlen kann und gut miteinander auskommen.
>>> hier ausführlicher
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Wohnen in der Zukunft
Das Wohnen und Arbeiten in der Zukunft wird ein erhebliches Umdenken der Lebens- und Arbeitsgewohnheiten nach sich ziehen. Wachsende Städte, knapper werdender (vor allen bezahlbarer) Wohnraum, notwendige Mobilitätsänderungen und der Klimawandel (z. B. Stadtklima) verlangen eine total neue Planung bei dem Um- und Neubau.
>>> hier ausführlicher
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Eigentum oder Miete?
Die Entschheidung, ob man im Eigentum oder zur Miete wohnen will, ist nicht einfach.
Sie hängt von vielen Faktoren ab. Man muss sich darüber bewusst werden, warum man gerne kaufen oder bauen möchte. Ist das Ziel die Absicherung im Alter?
Soll die Immobilie eine Geldanlage sein, die vermietet werden soll?
Durch die Sanierung von Altbauten geht der Trend oft in Richtung Eigentumswohnung. Diese Wohnungen werden besonders
in Städten, großen Ballungszentren und auch in Feriengebieten immer attraktiver. Hier wird auf möglichst kleinem Raum viel Wohnraum geschaffen.
Bei der Frage "Kaufen oder Mieten?" ist nicht nur die finanzielle Situation, sondern auch die eigene Lebenssituation zu klären.
(z. B. Kaufen, wenn man seinen Lebensmittelpunkt gefunden hat. Wenn man alle paar Jahre umziehen muss, dann kann eine Mietwohnung sinnvoll sein. Ist man der Typ, der es lieber bequem
mag und bei jedem Problem gleich den Vermieter anruft oder ist man bereit, sich selbst zu kümmern).
Besonders in den Ballungszentren wird die Suche nach einem "bezahlbaren" Einfamilienhaus, einer bezahlbaren Mietwohnung oder eines Grundstücks für den Bau immer schwerer. Dazu kommen noch die immer höheren Bauvorschriften (z. B. die EnEV), die das Bauen immer teurer machen. Bei der Suche nach der richtigen Immobilie kann es durchaus Sinn ergeben, Hilfe von Immobilienmaklern in Anspruch zu nehmen, die sich in der jeweiligen Region auskennen. Durch Marktkenntnis und die genaue Abstimmung der individuellen Vorstellungen kann ein Immobilienmaklerbüro eine wertvolle Unterstützung auf dem Weg zum Eigentum sein. Die Recherche nach einem gut geeigneten Makler sollte sich speziell auf die Gegend, in der gesucht wird konzentrieren. Sucht man z- B. in Neuss und der näheren Umgebung nach einem Eigentumshaus oder einer Eigentumswohnung, so ist es wichtig, dass der Immobilienmakler Neuss und den dortigen Immobilienmarkt kennt.
Auf der anderen Seite sollte man auch den Leerstand bzw. die unverkäuflichen Häuser in einigen ländlichen Regionen nicht verschweigen und sich Gedanken machen, wie man diese Immobilien bei die Wohnraumbeschaffung mit einbezieht. |
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Wohnhäuser gibt es den unterschiedlichsten Bauweisen.
Jede hat Ihre Vor– und Nachteile. Die gängigsten Bauweisen sind |
Massivhaus
- gemauertes massives Mauerwerk
- Beton- und Steinelemente (Fertighaus)
- Fachwerkaus
- Blockhaus
Leichtbauhaus (Holzhaus)
Fertighaus (Holzrahmenhaus / Stahlrahmenhaus
- Holzelementhaus
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| Hausautomation |
Die Hausautomation (HA) und im weiteren Sinne die Gebäudeautomation (GA) befasst sich mit den Steuer-, Regel-, Überwachungs- und Optimierungseinrichtungen (Gebäudeleittechnik [GLT]) in privaten Wohnhäusern bzw. Gebäuden (Wohn- und Gewerbegebäude). Hier werden die Funktionsabläufe,
die immer gewerkeübergreifend sind, so eingestellt,
dass sie automatisch (selbstständig), durchgeführt
oder bedient bzw. überwacht weren können. Dazu müssen
alle Einstellwerte (Parameter) in
eine spezielle Software (Building Management
System [BMS]) eingegeben werden. Dazu werden
alle Sensoren, Aktoren, Bedienbauteile, Verbraucher und andere technische Einrichtungen im Gebäude miteinander verbunden bzw. vernetzt.
Die Hausautomation (Teilbereich
der Gebäudeautomation) befasst sich hauptsächlich mit privaten
Wohnhäuser und ist auf erhöhten Wohnkomfort,
die Sicherheit der Bewohner und die Überwachung mehrerer Wohnsitze durch die Fernwirktechnik ausgerichtet.
Die Automatisierung von öffentlichen Gebäuden und Industriegebäuden soll Energie- und Personaleinsparungen bewirken.
Um diese Technik sinnvoll einzusetzen, sind fundierte Fachkenntnisse, z. B. in
der Elektro-, Heizungs-, Kälte- und Lüftungstechnik,
eine notwenige Voraussetzung, damit die gewünschten Funktionen voll ausgeschöpft werden können.
Aufgrund des Umfangs der technischen
Anforderungen hat sich das technische Facilitymanagement entwickelt.
Die Ziele der Gebäudeautomation sind
- die Heizung, Lüftungsanlage oder Klimaanlage bedarfs- und
zeitgerecht steuern
- die Daten für Wartung und Inspektionen aller technischen Anlagen
erfassen und evtl. Korrekturen vornehmen
- die Verbrauchsdatenerfassung von Wärmezählern, Wasserzählern,
Gaszählern und Stromzählern
- die Verschattungseinrichtungen in Abhängigkeit von Sonnenlicht
und Wind zeit- und bedarfsgerecht steuern
- die Beleuchtung bedarfs-, tageszeit- bzw. jahreszeit- und bewegungsabhängig
schalten bzw. dimmen
- mit Funk- oder Infrarotfernbedienung schalten bzw. dimmen
- Zutrittskontrollsysteme realisieren (Sicherheit erhöhen durch die Überwachung von
Fenster- und Türkontakten)
- der Einsatz von Bewegungsmeldern
- das Zusammenfassen aller Steuerungsvorgänge im Gebäude (zentral
erfassen und anzeigen)
- die Fernüberwachung und Fernsteuerung über das Telefonnetz oder über das Internet
(Fernwirktechnik)
- die Laststeuerung aufgrund der Verbrauchsdatenerfassung durch sequenzielles Einschalten
von Beleuchtungen
- das Steuern der Mediengeräte, Multiraumsysteme in den Schulungs-, Seminar-
und Medienräumen
- das Steuerung elektrischer Geräte des Alltags, wie Kaffeemaschine oder Radio
Auf diesem Gebiet gibt es verschiedene Systeme bzw. Begriffe (z. B. HomeMatic, SmartHome, intelligentes Haus, Künstliche Intellegenz). |
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Quelle: eQ-3 AG |
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Möglichkeiten mit HomeMatic |
Quelle: eQ-3 AG |
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Mit der HomeMatic (Hausautomation) können zusätzlich zur Heizungssteuerung
auch wiederkehrende Vorgänge im Haus gesteuert
und überwacht werden. Über
ein Smartphone oder per Fernbedienung werden z. B. Heizung mit Wettereinfluss-Sensoren,
Klimaanlagen, Hausbeleuchtung, Türschlossantriebe, Rollläden, Fenster-Aktoren, Garagentore, Brand-
und Bewegungsmelder angesteuert.
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Gebäudeleittechnik
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Alle Instrumente (Bauteile der technischen
Gebäudeausrüstung, Hard- und Software) zur Haus- bzw. Gebäudeautomation (HA bzw. GA) benötigt werden,
sind Bestandteil der Gebäudeleittechnik (GLT). Es handelt
sich also nicht nur um die Software, mit der Gebäude überwacht
und gesteuert werden. Die von einem Hersteller speziell
für ein Gebäude gelieferte oder herstellerunabhängige
Gebäudeautomatisierungstechnik (Direct Digital Control–Gebäudeautomation
[DDC-GA]) befindet sich auf einem Server.
Diese Technik kommuniziert mit dem DDC in dem Gebäude über geeignete Schnittstellen.
Mit der GLT-Software werden die technischen Vorgänge innerhalb des
Gebäudes dargestellt. Die Daten der Regler oder der DDC-Unterstationen im Gebäude werden über ein Feldbus gesammelt und zeigen sie dem Anwender. Die Gebäudeleittechnik dient
als Nutzerinterface zur Gebäudeautomationstechnik
(Managementebene).
Die im Gebäude verteilten DDC-Unterstationen verarbeiten
die Steuerungs- und Regelungsaufgaben im Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und Lichtsteuerungen. Die laufenden Prozessdaten des Gebäudes werden geloggt. Die mit einem Modem oder Internetprotokoll angebundene Anlagen können überwacht und gesteuert werden. So werden z. B. folgende Daten aufgezeichnet und archiviert
Betriebszustände von
- Lüftungsklappen
- Ventile
- Motoren
- Schalterstellungen
- Störmeldungen
Messwerte
- Temperatur
- relative Feuchte
- absolute Feuchte
- Enthalpie
- Drücke
- externe Sollwerte
- Verbrauchszählerstände
In die GLT können auch auch ein Energiemanagement (Parameteroptimierung und Energieeinsparung), Brandmeldeanlagen, Zugangskontrollsysteme, Verschattungseinrichtungen und Betriebstechniken (Störungsmanagement und Reparatur) eingebunden werden.
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Beton |
"Beton" gibt es schon seit Hunderttausenden von Jahren in der Natur. Dieser "Naturbeton" wird als Nagelfluh (Konglomerat) bezeichnet und ist in seinem Aussehen und seinen Eigenschaften dem heutigen Werkstoff sehr ähnlich. Dieser ist häufig mit kalkigen Bindemitteln zu einem druckfesten Konglomerat verklebtes Geröll vorhanden. Nagelfluh wurde schon im Altertum in großformatigen Blöcken als Baumaterial verwendet und findet noch heute Anwendung z. B. bei der Herstellung von Fassaden und Bodenbelägen. Der Beton aus Kalkmörtel ist wasserlöslich und daher baulich nur sehr eingeschränkt nutzbar gewesen.
Erst um 200 v. Chr. kamen die Römer auf die Idee, Betonmischungen unter Zusatz von vulkanischem Gestein herzustellen. Damit hatten sie ein hydraulisches Bindemittel gefunden, mit dessen Hilfe sie wasserunlöslichen Beton produzieren konnten. Der Römische Beton (Opus caementitium - Gussmauerwerk) hatte aber nichts mit dem heutigen Bindemittel Zement zu tun. Er bestand aus Bruchsteinen, gebranntem Kalk, Sand, Wasser und Puzzolanen, die aus vulkanischem Gestein gewonnen wurden. Natürliche Puzzolane bestehen vor allem aus Siliciumdioxid, Tonerde, Kalkstein, Eisenoxid und alkalischen Stoffen. Mit dem Gussmauerwerk hatten die Römer einen Baustoff gefunden, der sich wegen seiner hohen Druckfestigkeit und Wasserunlöslichkeit ideal für den Bau von Gebäudefundamenten, Wasserleitungen (Aquädukte), Brücken, Hafenanlagen, Tunnel oder Straßen geeignet hat.
Erhärteter Beton ist ein künstlicher Stein, der aus einem Bindemittel (Zement, Kalk, Gips, Lehm), Gesteinskörnungen (Sand, Kies, Splitt) und Wasser besteht. Heute werden dem Beton oft noch bauchemische Zusätze hinzugefügt, um bestimmte Betoneigenschaften zu erzielen oder zu verstärken. Meist wird Zement als Bindemittel verwendet. Dieser hat den Vorteil, dass er hydraulisch wirkt, das heißt, er erhärtet selbst unter Wasser und bleibt danach dauerhaft wasserunlöslich. |
Schnitt durch Normalbeton, gefügedichten Leichtbeton und haufwerksporigen
Leichtbeton
Quelle: InformationsZentrum Beton GmbH
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Betonarten
Normalbeton ist die am häufigsten verwendete Betonart und wird in der Regel unter Verwendung von in der Natur vorkommenden Gesteinskörnungen hergestellt. Er wird im Wasser-, Verkehrs-, Brücken-, Wohnungs- sowie Industrie- und Gewerbebau eingesetzt.
Leichtbeton wird für wärmedämmende Bauteile im Wohnungsbau verwendet und dort, wo für Transport,
Montage oder Gebrauch ein leichter Beton benötigt wird.
Konstruktiver Leichtbeton hat immer ein geschlossenes,
dichtes Gefüge. Bei haufwerksporigem
Leichtbeton sind die Gesteinskörner vom Zementmörtel umhüllt und berühren sich in dichtester Lage nur
punktförmig. Die Anwendungsgebiete von
haufwerksporigem Leichtbeton sind unbewehrte Wände,
Mauersteine und Platten.
Schwerbeton wird zumeist als Strahlenschutzbeton zur
Abschirmung von z. B. Röntgenstrahlung im medizinischen Bereich verwendet. Weitere Anwendungen sind
Ballastgewichte in Schiffen oder Kontergewichte bei
Kränen und Brückenwiderlagern.
Eine der wichtigsten der
Betoneigenschaften ist seine Festigkeit, vor allem seine Druckfestigkeit.
Sie ist die wichtigste Bemessungsgröße des Tragwerkplaners für tragende Bauteile. Nach der
aktuellen Druckfestigkeit wird
der Werkstoff verschiedenen
Betonfestigkeitsklassen zugeordnet. Nach der aktuellen DIN EN 1992 "Bemessung und Konstruktion von
Stahlbeton- und Spannbetontragwerken" ist die Bezeichnung
für die Druckfestigkeit z. B. C 25/30 (C für concrete
[Beton]) und die Zahlen für die
Druckfestigkeit in
N/mm² gemessen an unterschiedlichen Probekörpern steht.
Neben der Bemessung für äußere
Lasten (Tragfähigkeit) ist zusätzlich die
Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken bzw. Betonbauteilen sicherzustellen. Expositionsklassen beschreiben die Einwirkungen der Umgebung auf den
Beton.
Was ist
Beton?
- InformationsZentrum Beton GmbH
Betonkrebs |
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Die Geschichte des Baustoffes Beton
- Roland Grimm, RM Handelsmedien GmbH & Co. KG |
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3D-Betondruck |
Im nordrhein-westfälischen Beckum wurde das erste Wohnhaus Deutschlands mit der 3D-Betondrucktechnologie gedruckt. Das zweistöckige Einfamilienhaus mit ca. 80 Quadratmetern Wohnfläche pro Etage wurde nicht in konventioneller Bauweise errichtet, sondern mit einem Betondrucker gedruckt. |
Ein dänisches Start-up (COBOD International A/S) hatte den Einfall, Beton mit einem 3D-Drucker zu verarbeiten. Der 3D-Druck wird inzwischen in jedem Industriezweig eingesetzt, allerdings in kleinerem Maßstab. Die dänischen Betondrucker aber sind derart skalierbar, dass man selbst riesige Turmelemente für Windkraftanlagen mit ihnen drucken kann.
Die ETH Zürich (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) hat sogar ein Verfahren entwickelt, mit dem Brücken gedruckt werden können. Ein weiteres eindrucksvolles Beispiel ist in der klassischen Stadt der Brücken, in Venedig zu besichtigen.
Es könnte auch eine Chance für den sozialen Wohnungsbau sein. Die "makro"-Dokumentation stellt verschiedene Gebäude vor, die bereits bewohnt sind, und informiert über den Stand der Forschung, über Chancen und Grenzen beim Hausbau mit dem Drucker. Es gibt viele Gründe, warum das Bauen zu teuer geworden ist. Die Grundstückspreise sind unbezahlbar, die Bauvorschriften (besonders in Deutschland) zu komplex, die Baustoffe unerschwinglich und dann noch der Fachkräftemangel. Andererseits ist die Wohnungsnot ein globales Problem. Neue Ideen auf dem Bau sind also gefragt.
Die Fragen sind aber, kann die neue Technik helfen, Baukosten zu senken und eignet sie sich für den Wohnungsbau?
Die Ingenieure der Bautechnik sagen:
• der Hausdruck geht wesentlich schneller als der klassische Bau
• man braucht viel weniger Facharbeiter, um einen Bau hochzuziehen
• man braucht viel weniger Baumaterialien
Das macht den Bau schon günstiger.
Aber was als viel wichtiger angesehen wird, ist, dass diese Bauweise umweltfreundlicher ist, da beim Betondruck wird viel weniger Zement verbraucht wird. Besonders nachhaltig ist die 3-D-Druck-Methode in der Architektur, wenn beim Druck recycelte Materialien für die Herstellung von Bauelementen verwendet werden.
Durch die geringeren Herstellungskosten eignet sich der Betondruck besonders für den sozialen Wohnungsbau. In Afrika produziert der Schweizer Holcim-Konzern 3-D-gedruckte Siedlungen, die bezahlbaren Wohnraum für einkommensschwache Familien und Unterkünfte für Obdachlose bieten sollen. Auch eine Schule in einem abgelegenen Dorf in Malawi wurde in wenigen Tagen errichtet. |
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3D-Betondrucktechnologie
Schon seit einiger Zeit werden Projekte zur Forschung und Entwicklung eines serienreifen, für die Massenproduktion geeigneten Verfahrens des 3D-Betondrucks vorangebracht. Im Rahmen des Forschungsprojekts "Beton-3D-Druck" aus dem Förderprogramm „ZukunftBau“ des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung sollen beispielsweise die Grundlagen zur Einführung eines neuen Bauverfahrens untersucht werden. |
3D-Betondrucker-BOD2
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3D-Betondrucker-BOD2
Mit optimierten Düsen können auch glatte Oberflächen gedrucke werden
Quelle. PERI GmbH
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Drei verschiedene Ansätze werden für die Fertigung von Strukturen und Teilen im 3D-Betondruck diskutiert:
Extrusionstechnik
In der Extrusionstechnik legt ein Düsenkopf Materialstränge unterschiedlicher Form, Höhe und Breite schichtweise aufeinander ab. Man spricht daher auch von einem additiven Verfahren. Der Prozess ist am ehesten mit dem etablierten konventionellen 3D-Druck mit Kunststoffmaterialien zu vergleichen. Das Verfahren ist zwar schneller, hat aber ebenfalls eine Schwachstelle – und das im wahrsten Wortsinn.
Nassspritzverfahren
Das Nassspritzverfahren ist ebenfalls ein additives Verfahren und ähnelt der Extrusionstechnik. Auch hier wird das vorgemischte Nassspritzgut zu einer Spritzdüse gepumpt, dort unter Druckluftzufuhr beschleunigt und Schicht auf Schicht auf dem Untergrund appliziert. Aufgrund der hohen Auftragsrate und der hohen Prozessgeschwindigkeit eignet sich das Verfahren sehr gut für die Fertigung großformatiger, räumlicher Bauteile. Der Einsatz des Betonspritzverfahrens ermöglicht es, im Gegensatz zum Extrusionsverfahren, den Auftragswinkel der Spritzdüse vertikal und horizontal zu variieren. Dies führt zu neuen Möglichkeiten im Hinblick auf die erzeugbaren geometrischen Formen. Filigranere Strukturen sind dabei jedoch kaum zu erzielen. Außerdem bringt der größte Vorteil des Verfahrens auch eine Herausforderung mit sich: Der hohe Druck beim Auftrag sorgt einerseits für eine außerordentlich hohe Verdichtung des Materials – doch werden dadurch auch vermehrt Rückstände freigesetzt, mit denen in Form von Staub- und Aerosolentwicklung umgegangen werden muss. Alle drei genannten Techniken haben also ihre Stärken und Schwächen. Grund genug für zwei deutsche Forschungsprojekte, sich intensiver mit der Verfahrensoptimierung im 3D-Betondruck zu beschäftigen.
Pulverbetttechnik
Die Pulverbetttechnik lässt sich in zwei unterschiedlichen Ansätzen verfolgen: Entweder wird ein Gesteinskörnungsgemisch durch lokales Auftragen von Zementleim zu einem Komposit verbunden oder eine Verfestigung wird durch punktuelles Auftragen von Wasser auf ein Gemisch aus Gesteinskörnung und Zement erreicht. Bei beiden Techniken können selbst filigrane Strukturen problemlos erzeugt werden – doch gerade bei größeren Bauteilen sind zahlreiche Arbeitsdurchgänge notwendig, sodass die Prozessgeschwindigkeit relativ gering ausfällt. Da die Materialstränge einzeln aufeinander „abgelegt“ werden, ergibt sich der Haftungsverbund nur durch das Anpressen des jeweils neuen Stranges an den darunter liegenden. Hier kann es daher zu Problemen bei mechanischer Belastung hinsichtlich der Biegezug- bzw. Scherfestigkeit kommen. Quelle: MC-Bauchemie. |
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Ihr Haus aus dem 3D-Drucker - Streifzug Media GmbH
3D-Beton-Druck mit m-tec Technologie - m-tec mathis technik gmbh
3D-Beton-Compound - Entwicklung und Erprobung bei SCHWENK
- InformationsZentrum Beton GmbH
Das Haus aus dem 3D-Drucker | + | Das 3D-Haus ist Fertig
Videos - Bematec Gebäudetechnik e.K.
Geheimwaffe gegen die Lieferkrise - 3D-Drucker
- Mauritius Kloft, t-online - Ströer Digital Publishing GmbH |
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Sichtbeton |
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Sichtestrich - Designboden |
Die meisten Fußböden haben im Bodenaufbau einen Estrich. Dieser wird in der Regel durch einen Bodenbelag verdeckt.
Ein zementgebundener Sichtestrich, der den meisten Bauherren und Sanierern nicht bekannt ist, wird in geglätteter oder geschliffener Oberfläche angeboten. Die Oberfläche des Estrichs kann gleichmäßig matt, mit Zeichnung, mit vielen gewünschten Farbtönen oder mit besonderen Zuschlagstoffen (terrazzoähnlich) hergestellt werden. |
Fußböden
Küche und Esstisch
Böden und Treppen
Badezimmer
Dusche
Quelle: a-monolith sichtestrich
GmbH
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Der Sichtestrich eignet sich nicht nur für Wohn- und Büroräume, sondern auch für Terrassen, andere Freiflächen (z. B. Auffahrten) und Außenwandputz. Je nach Verlegeart beträgt die Schichtstärke von 3 bis 50 mm. Wichtig ist ein tragfähiger Untergrund. Deswegen ist eine gute Zusammenarbeit eines Architekten und einem Fachverleger von der Planung bis zur Fertigstellung eine wichtige Voraussetzung.
Bei dieser Estrichart bietet sich der Einbau einer Fußbodenheizung besonders an, weil der Heizestrich die Wärme besonders gut leitet und nicht durch eine weitere Bodenbelagsschicht behindert wird.
Mit dem Material des Sichtestrichs gibt viele Gestaltungsmöglichkeiten. Neben Fußböden können auch Wände, Treppen und im Badezimmer Beckenlandschaften auf verschiedenen Ebenen silikonfugenfreie und übergangslose
Duschbereiche oder integrierte Treppenläufe konstruiert werden. Einige Hersteller bieten auch Möbel an, die mit der Zementtechnik z. B. Esstische oder Regalwände verkleiden.
Sichtestrich ist äußerst widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, Reinigungs- oder Desinfektionsmittel, gegen tägliche Belastungen und ganz ohne Lösungsmittel. Bakterienresistent und hygienisch, sind die Oberflächen leicht zu reinigen und zu pflegen. Auch weil sie nahezu fugenlos verlegt werden.
Die Erstellung eines Sichtestrichbodens setzt viel Erfahrung und Qualifikation des Einbaubetriebes und des Spezialunternehmens für die nachfolgenden Schleifarbeiten voraus. Bei dem Einbau einer Fußboden- bzw. Flächenheizung sollte zusätzlich ein Heizungsbauers in die Projektplanung einbezogen werden. Im Rahmen der Bauteilaktivierung ist die Zement- bzw. Betontechnik eine sinnvolle Option.
Der Fließestrichlieferant bzw. das Betontransportunternehmen hat einen mitentscheidenden Einfluss auf die Qualität des Endproduktes. Durch die Verwendung bestimmter Ausgangsstoffe oder die gezielte Einstellung der Eigenschaften des Zementfließestrichs bzw. des Betons unter Berücksichtigung gültiger Normen wird die Optik des Designbodens mitbestimmt.
Je nach Bauart, z. B. bei Ausführung auf Dämmung, mit Fußbodenheizung, im Verbund oder auf Trennlage,
sind die Anforderungen der DIN 18560 - Estriche im Bauwesen - 2015-11 maßgebend. Besonders bei der Ausführung auf einer Dämmung mit oder ohne Fußbodenheizung sind folgende Punkte wichtig:
• Einbauhöhe der gesamten Fußbodenkonstruktion ausreichend bemessen
• Dämmung, hinsichtlich Art und Dicke auswählen
• Gebundene Ausgleichsschicht, z. B. Poriment, verwenden
• Fugenplan erstellen
• Bauablauf und Einbauabschnitte einschließlich notwendiger Trocknungs-/Stillstandszeiten festlegen
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Bei der Planung und Herstellung von Designböden aus Beton sind grundsätzlich zwei verschiedene Ansätze zu berücksichtigen, um einen optisch und technisch hochwertigen Bodenbelag herzustellen.
1. Boden mit statischen Anforderungen als Bodenplatte bzw. Betondecke
• Berücksichtigung der statischen und optischen
Aspekte bei der Betonzusammensetzung und Auswahl der Ausgangsstoffe
• Wahl der Bewehrung und/oder Rissgradbegrenzung
durch Kunststoff- bzw. Stahlfasern
• Auswahl von Fußbodenheizsystemen und
deren fachgerechter Einbau unter Beachtung der hohen Anforderungen an
die Oberflächenoptik
• Passende Einbau- und Verdichtungstechniken
unter Berücksichtigung der Notwendigkeit der gleichmäßigen
Verteilung der Gesteinskörnung
• Verwendung von sicheren Verbundtechniken bei
2-lagigem Einbau
• Nachhaltiges Schutzkonzept für die Betonoberfläche
bis zur Fertigstellung
2. Boden als Nutzbelag ohne statische Anforderungen
Wenn keine statischen Anforderungen an den Boden bestehen, kann die
Zusammensetzung des Betons variabler gestaltet werden. Der Vorteil bei
dieser Konstruktion liegt in einer wesentlich größeren Bandbreite
der Gestaltungsmöglichkeiten.
• Auswahl der Gesteinskörnung, Korngröße
und Sieblinie
• Auswahl eines Bodenheizsystems, auch als Niedertemperaturfußbodenheizung
• Höhere Tagesleistung im Materialeinbau
• Einbau ohne Bewehrung
• Kosteneffizienz bei der Auswahl hochwertiger
Zuschlagstoffe und Einsatz von Farbpigmenten, bedingt durch geringere
Einbauhöhen (ab etwa 10 cm)
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Zement
Für die Betonherstellung (und Zementestrich, Mörtel) wird in der Regel das Bindemittel Zement eingesetzt. Zement ist ein fein gemahlenes, meist graues mineralisches Pulver, das aus den Rohstoffen Kalkstein, Ton und Mergel hergestellt wird. Wenn Zement mit Wasser vermischt wird, wirkt er als Kleber und bindet Sand, Kies und gebrochenes Hartgestein. Das Gemisch erhärtet sowohl an der Luft als auch unter Wasser und bleibt anschließend fest.
Zement ist ein homogenes Massengut, dessen Produkteigenschaften genormt sind, um die erforderliche Stabilität, Zuverlässigkeit und Verarbeitbarkeit in der Anwendung zu sicheren.
Zemente werden nach Früh- und Endfestigkeit und ihrer Zusammensetzung unterschieden. Neben Zementen, die zu 100% aus Klinker bestehen, gibt es sogenannte Kompositzemente, bei denen ein Teil des Klinkers durch alternative Rohstoffe, wie zum Beispiel Flugasche, gemahlene Schlacke oder Kalkstein, ersetzt wird. Da die Produktion von Klinker energieintensiv ist und große Mengen CO2 freisetzt, kann man durch die Verwendung alternativer Rohstoffe die natürlichen Ressourcen schonen und CO2 -Emissionen senken.
Je nach Einsatzbereich sind unterschiedliche Zementarten mit einer jeweils spezifischen Zusammensetzung notwendig. Die Zementeigenschaften können auch durch Zusätze variiert werden. |
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Zemente und ihre Herstellung
- Dr.-Ing. Diethelm Bold, Dipl.-Ing. Roland Pickhardt, InformationsZentrum Beton GmbH
Zement - HeidelbergCement AG
Wie wird Zement produziert? - Holcim (Schweiz) AG
CO2-reduzierte Zemente - Holcim (Deutschland) GmbH |
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Estrich - Grundlage für den Bodenbelag
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Es gibt viele verschiedene Estriche, die je nach Einsatz entsprechend ausgewählt werden müssen.
Anhydritestrich - Asphaltestrich
- Dünnschichtige Estriche - Epoxydharzestrich - Estriche auf Trennschichten - Estrichzusatzmittel - Fließestrich - Heizestrichdicken - Kunstharzvergüteter
Estrich mit / ohne Fasern - Magnesiaestrich - Schwimmender Estrich - Stahlfaserestrich - Trockenestrich - Zementestrich
Quelle: SHKwissen - BitSign GmbH |
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Bodenbeläge
Die möglichen Einsatzbereiche für Bodenbeläge sind von der Art der Gebäudenutzung abhängig. Dabei wird eine grobe Einteilung in privaten
Wohnbereich und öffentlichen bzw. gewerblichen
Nutzungsbereich vorgenommen. Der Bodenbelag im privaten Wohnbereich
muss nicht so strapazierfähig, belastbar und abnutzungsresistent
sein, wie es im öffentlichen und gewerblichen Bereich gefordert
wird. Hier steht zusätzlich auch die Eigenschaft im Vordergrund,
dass er schnell, effektiv und wirtschaftlich zu reinigen ist. Häufig kommen dabei Reinigungsmaschinen für Fußböden zum Einsatz, die die professionelle Reinigung der Bodenbeläge effizient gewährleisten. Im privaten Bereich stehen eher gestalterische, qualitative und ökologische Ansprüche im Vordergrund, um den Bewohnern eine behagliche Atmosphäre zu schaffen.
Einige Bodenbeläge (z. B. Fliesen, Parkett, Laminat) haben eine sehr glatte Oberfläche, die in Gehbereichen und Treppen das Auslegen von Matten mit Anti-Rutsch-Unterfläche und im öffentlichem Bereich (z. B. Alten- und Pflegeheime,
Krankenhäuser, Schwimmbäder, Hotels) Warnschildern notwendig machen. Hier kann der Einsatz von Anti-Rutsch-Systemen sinnvoll sein. |
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