Wie werden Fertighäuser konstruiert?

Fertighäuser werden schnell und einfach durch die Montage von vorgefertigten Paneelen errichtet. Jedes dieser Paneele ist als komplettes Bauelement konzipiert, wie z. B. eine Wand, eine Decke oder ein Dach, das in einer fabrikähnlichen Umgebung hergestellt und zugeschnitten wird. Die Paneele werden immer außerhalb der Baustelle als zweidimensionale Konstruktionselemente gebaut, die nach ihrer Montage das Gesamtvolumen des Hauses definieren.

Welche Art von Haus kann mit Paneelbauweise entworfen werden?

Der Bau eines Hauses mit vorgefertigten Paneelen bietet eine große Flexibilität, da sich mit dieser Bauweise so gut wie jeder Hausstil und jede Designästhetik verwirklichen lässt. Mit der Paneelbauweise lassen sich die wichtigsten Aspekte, die den Stil des Hauses bestimmen, beeinflussen.

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Festlegung des Haustyps zu berücksichtigen sind:

  • Die Form des Hauses: Jedes Paneel wird individuell entworfen und geformt, um den Anforderungen des jeweiligen Hauses gerecht zu werden. Wenn Sie zum Beispiel ein modernes Haus entwerfen wollen, können Sie ein Haus mit quadratischen Formen in Betracht ziehen. Wenn Sie jedoch ein traditionelles Aussehen bevorzugen, ist es am besten, eine Form zu wählen, die ein geneigtes Dach zulässt.
  • Materialien für die Verkleidung: Die Auswahl an Verkleidungsmaterialien für Häuser mit Paneelen ist groß: Holz, Gips, Stein, Metallbleche oder alle im traditionellen Bauwesen verfügbaren Verkleidungsmaterialien. Einige Materialien wie Stahl oder Metallbleche verleihen dem Haus einen modernen, industriellen Look. Materialien wie Naturholz erinnert an einen traditionellen, rustikalen Stil.
  • Dekorative Details: Fertighäuser können auch dekorative Elemente an der Fassade hinzufügen oder entfernen, um zur Gesamtästhetik des Hauses beizutragen. So wird beispielsweise eine minimalistische Fassade ohne zu viele Materialien,Farben und dekorative Elemente als modern empfunden. Ein Haus mit zusätzlichen dekorativen Elementen an der Fassade bietet ein eher traditionelles Aussehen.

 

Norge House 182 - Quadratische Bauform
Das quadratische Design dieses getäfelten Hauses unterstreicht einen modernen Stil https://spassio.com/models/norge-house-house-182/

 

Woodville mohma Premium exklusive gewölbte Deckenform
Die exklusive Form der Gewölbedecke in Kombination mit der durchgehenden Metallverkleidung verleiht diesem Fertighaus eine moderne, industrielle Ästhetik https://spassio.com/models/woodville-mohma-premium/

 

Woodec Prefabricated House 182 - die Form des Satteldachs verleiht diesem Fertighaus ein traditionelles Aussehen
Die Vielfalt an Farben, Materialien und Details, kombiniert mit einer geneigten Dachform, verleihen diesem Fertighaus ein traditionelles Aussehen https://spassio.com/models/woodec-prefabricated-house-182/

Was sind die verschiedenen Arten von vorgefertigten Paneelen?

Um ein Fertighaus zu errichten, stehen je nach den verwendeten Materialien und Bausystemen verschiedene Paneelentypen zur Auswahl. Jeder dieser Paneelentypen ist ein hochentwickeltes Konstruktionselement, das zwei Hauptfunktionen erfüllt: die Isolierung des Innenraums vom Außenbereich und oft auch die Stützung der Hausstruktur. Die Paneele können bereits mit der gesamten Verkabelung und den Sanitärinstallationen hergestellt werden, so dass bei der Montage des Gebäudes nur noch die Steckdosen, Leuchten oder Wasserleitungen angeschlossen werden müssen.

Strukturell isolierte Paneele (SIP)

SIP-Paneele gehören zu den gängigsten Typen, da sie sehr vielseitig sind und in verschiedenen Gebäudelösungen eingesetzt werden können. Bei diesen Paneelen handelt es sich um eine einfache Konstruktion aus zwei Holzbrettern mit einer zwischenliegenden Dämmschicht, die zum Bau von Wänden, Decken, Böden oder Dächern verwendet werden kann.

Die beiden die Struktur der Paneele bildenden Holzbretter können aus verschiedenen Materialien bestehen, wobei die gängigsten Massivholz, Sperrholz, OSB, Spanplatten oder Schichtholz sind [1]. Die Wahl des Materials und der Stärke der Bretter hängt von den strukturellen Anforderungen des jeweiligen Projekts ab.

Während der Hauptzweck der beiden Bretter darin besteht, ein stabiles Strukturelement zu schaffen, dient die Dämmschicht dazu, ein angenehmes Raumklima zu schaffen, indem sie die Raumtemperatur aufrechterhält [2]. Die Dicke und Zusammensetzung der Dämmschicht wird durch die Anforderungen an die Energieeffizienz des fertigen Hauses bestimmt.

Strukturell isolierte Paneele (SIP)
Strukturell isolierte Paneele (SIP). Bildnachweis: Woodville https://www.bewoodville.com/concepto/

Holzrahmenplatten

Diese Paneele sind der moderne Ansatz für den Holzrahmenbau. Sie werden in einer Fabrik in traditioneller Holzrahmenbauweise gebaut, um ein hohes Qualitätsniveau zu erreichen. Diese Platten sind sehr vielseitig und können für den Bau von Wänden, Decken, Böden oder Dächern verwendet werden.

Holzrahmenplatten bestehen in der Regel aus einer Konstruktion aus Ständern und Schienen, die mit Dämmstoff gefüllt und mit zwei Platten, meist OSB-Platten, abgedeckt sind. Diese Grundstruktur der Holzrahmenplatte wird jedoch häufig durch zusätzliche Schichten wie Ausbaumaterialien oder wasserdichte Barrieren ergänzt [3].

Hersteller von Holzrahmenplatten
Hersteller von Holzrahmenplatten. Bildnachweis: COMMOD HOUSE https://www.commod-house.com/en/produktion/

Isolierte Platten aus Beton

Dieses Plattensystem bietet einen neuen Ansatz für den Betonbau: Es vereinfacht den Bauprozess, ohne die Qualitäten von Betonbauten zu beeinträchtigen. Betondämmplatten bestehen aus zwei vorgefertigten Stahlbetonplatten, zwischen denen sich eine innere Wärmedämmschicht befindet [4].

Die Verkleinerung des Betonvolumens durch die Wärmedämmung verringert eine der größten Unannehmlichkeiten des Betonbaus, nämlich das Gewicht des Bauwerks selbst. Es behält jedoch die für Betonbauten typische Festigkeit und Flexibilität. Daher weist ein mit diesem System gebautes Haus betonähnliche Eigenschaften auf, wie z. B. eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erdbeben [5].

Isolierte Platten aus Beton
Isolierte Platten aus Beton. Bildnachweis: Farcimar http://www.farcimar.pt/en/products-and-services/panels/structural-panels/

Brettsperrholz (CLT)

CLT-Paneele werden durch das Verkleben verschiedener Schichten von Leimholz hergestellt, um ein äußerst widerstandsfähiges Holzelement zu schaffen, das eine hervorragende Leistung bietet. Was jedoch die Festigkeit von CLT-Platten erhöht, ist die Lage dieser Schichten. Jede Schicht wird durch Drehen um neunzig Grad über die vorherige gelegt.

Durch die wechselnde Ausrichtung der Fasern erhöht sich die Widerstandsfähigkeit der Platte beträchtlich, während das geringe Gewicht erhalten bleibt. Dadurch bieten diese Platten erdbeben- und feuerbeständige Strukturen, die den Holzbau auf eine neue Stufe heben.

Wie werden Fertighäuser gebaut?
Paneele aus Brettsperrholz (CLT). Bildnachweis: KLH https://www.klhuk.com/

Weitere Strukturpaneele

Während sich die Bauindustrie weiterentwickelt, werden neue Paneelsysteme entwickelt. Die meisten dieser alternativen Baupaneele sind so konzipiert, dass sie einzigartige Eigenschaften wie Nachhaltigkeit oder Energieeffizienz bieten. EcoCocon hat zum Beispiel ein Holz-Stroh-Wandelement entworfen, das fast vollständig aus natürlichen, erneuerbaren Materialien besteht, um diese Eigenschaften zu erreichen [6].

Wandplatte aus Holz-Stroh.
Wandplatte aus Holz-Stroh. Bildnachweis: EcoCocon https://ecococon.eu/

Wie werden die vorgefertigten Strukturelemente verbunden?

Sobald die Paneele hergestellt und geformt sind, können sie als Hauskonstruktion zusammengesetzt werden. Diese Montage kann in zwei verschiedenen Umgebungen erfolgen: vor Ort oder außerhalb des Standorts.

Vor-Ort-Montage: Bei der Vor-Ort-Montage werden die Paneele auf das Grundstück geliefert und direkt vor Ort zusammengesetzt, um das Haus zu bauen.

Montage außerhalb der Baustelle: Die Paneele werden in einer fabrikähnlichen Umgebung zusammengesetzt und bereits als vorgefertigtes Haus an das Grundstück geliefert. Dies ist eine sehr gängige Praxis im Modulbau.

Wie lange dauert der Bau eines Paneels?

Es dauert etwa vier Monate, bis die Paneele montiert sind und die notwendigen Bauarbeiten abgeschlossen sind, damit das Haus bewohnbar ist. Die Montage außerhalb der Baustelle bietet den Vorteil, dass der größte Teil des Hauses in einer geschützten Umgebung ohne Wetterunterbrechungen gebaut werden kann. In milden Klimazonen dauert es jedoch ungefähr gleich lange, eine vor Ort und eine außerhalb der Baustelle errichtete Paneele aufzustellen [7].

Warum sollten Sie den Paneelbau wählen?

Der Paneelbau stützt sich stark auf die Off-Site-Konstruktion, bei der der größte Teil des Bauprozesses mechanisiert ist, und die Industrialisierung des Prozesses verschafft dieser Bauweise herausragende Vorteile.

Die Vorteile des Bauens mit Paneelen:

Schnelle Konstruktion: Alle Bauelemente sind in ein einziges vorgefertigtes Element integriert: das Paneel. Dies vereinfacht und beschleunigt den Bauprozess enorm.

Gestaltungsmöglichkeiten: Jedes Paneel wird individuell gestaltet und geformt, so dass unbegrenzte Möglichkeiten der Hausgestaltung entstehen.

Flexibilität bei der Konstruktion: Diesem Bausystem sind fast keine Grenzen gesetzt, da die Paneele je nach den Erfordernissen des Projekts sowohl vor Ort als auch außerhalb der Baustelle montiert werden können.

Qualität: Die Paneele werden in einer hochindustrialisierten Umgebung hergestellt, die ideale Bedingungen für präzises Arbeiten und die Reduzierung menschlicher Fehler bietet.

Die Paneelbauweise ist ein innovatives System, das den Hausbau radikal verändert hat. Nach dem Bau sieht ein getäfeltes Haus genauso aus wie ein traditionell gebautes Haus, auch wenn die Bauverfahren sehr unterschiedlich sind.

Referenzen:

[1]ETAG 019 (2004) Leitlinie für die europäische technische Zulassung für vorgefertigte tragende Holzwerkstoffplatten Europäische Organisation für Technische Zulassungen (EOTA) https://www.eota.eu/sites/default/files/uploads/ETAGs/etag-019-en.pdf
[2]Merkmale Woodville https://www.bewoodville.com/en/features/
[3]Paneele WES Wood Engineering Systems https://wesviviendasprefabricadas.com/paneles/#panel1
[4]Strukturelle Paneele Farcimar http://www.farcimar.pt/en/products-and-services/panels/structural-panels/
[5]Baupanel®, Monolithische Strukturen aus Stahlbeton Baupanel System https://www.baupanel.com/en/efficient-building-solutions/
[6]Ein von der Natur entworfenes Paneelsystem Eco Cocon https://ecococon.eu/the-panel
[7]Colegio Territorial de Arquitectos de Alicante (2022, 2. Mai) Jornada WES “Claves para entender el nuevo paradigma constructivo: la construcción industrializada” (1:41:49) YouTube https://www.youtube.com/watch?v=9pLuwmJ9LL0&t=2700s

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