Wahlmodul ba.m7.6 no_precast Themensammlung

Department
Baukonstruktion
Wahlmodul ba.m7.6
no_precast
Prof. Dipl.-Ing.
Johannes Schilling
Tutoren:
Themensammlung aus dem Seminar am 05.04.2012
Franzis Gericks
Christian Neumair
Geschichtliche Entwicklungen
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Entwicklung der Technologie (1)
Ägypter, Britische Kolonien, Stahl, Beton
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Globaler geschichtlicher Abriss (drei Abschnitte: Vernacular und Antike, Industrialisierung, Moderne und Gegenwart) (2)
Leonardo Campus 7
D-48149 Münster
Fon +49(0)251/ 83-65101
Fax +49(0)251/ 83-65002
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Sozialistischer Städtebau, Strukturprobleme, Massenwohnungsbau (3)
[email protected]
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Reaktion auf gesellschaftliche Entwicklungen (4)
www.fh-muenster.de/fb5
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Fortschritte, Produktivität (5)
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Industrielle Revolution, Materialentwicklung (6)
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Visionäre Protagonisten und Bewegungen: Bucky, Wachsmann, Case Study
Houses, Metabolisten... (7)
Gesellschaftliche und ökonomische Aspekte
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Kostenaspekte, Rationalisierung (1)
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2. Weltkrieg und Folgen: Wiederaufbau, erstes Fertighaus... (2, 4)
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Massenwohnungsbau contra Individualisierung (3)
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Automatisierung, Kosten... Neue Arbeitsplätze... (5)
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Kostensenkung, Arbeitstechnische Vorteile, Maschinen (Leasing...) (5)
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Verständnis, Lesbarkeit der Architektur (8)
Stadtplanung, Stadtstruktur
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Plattenbau als Problem? (DDR, Massenwohnungsbau...) (2)
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Ideen (Metabolismus...)
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Standardisierung contra Individuelle Lösungen
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Mobilität der Häuser oder Wohnungen
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CHARM DER STÄDTE (3)
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Image der Vorfertigung ist beschädigt (2)
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Notwendigkeiten (Indien, China Afrika...) (4)
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Temporäre Lösungen und Aspekte (5)
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Artenvielfalt und Standardisierung (7)
Nutzungstypen, Funktionalität
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Hallenbau, Lager, Industriebau (Typenbezogene Systeme)
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Spielräume zwischen Individualität und Flexibilität
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Produktionsvielfalt
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Funktionalitäten
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Nicht Modulare, komplexe Strukturen
Ökologie, Nachhaltigkeit
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Energiebilanz Fertigteile (Produktion, Transport)
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Entsorgung, Demontage
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Geringere Umweltbelastung
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Materialität, Vielfalt, Optimierung
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Stoffkreislauf, Verschnitt...
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Rationalisierung und Arbeitsmarkt
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Standardisierung und Wiederverwendbarkeit von Bauelementen
Erschließung, Transport
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Maße, Größenbeschränkungen, Transportwege, Sondertransporte
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Eignung des Standorts, für welche Systeme und Konzepte
Stahlbau
Holzbau
Betonbau
Sonstige Systeme
Konstruktionsmethoden, Fertigungsmethoden, Baumethoden
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Weitere wichtige Sammlungen und Anregungen zu Themen und Aspekten aus
den Teams (Brainstorm). (mit der Bitte um Nachsicht und Rückmeldung, falls jemand vergessen wurde):
Anna Beuchel, Laura Wirz:
Geschichtliche Entwicklungen:
-Leitgedanke der dahinter steckt, als Reaktion auf die gesellschaftliche Umstände
- zukünftliche Weiterentwicklung
Gesellschaftliche und ökonomische Zusammenhänge:
-Industrialisierung, Automatisierung, Kostensenkung, verkürzte Bauzeiten
Stadtstruktur, Stadtplanung, Stadtbild:
-Individualität/Charme der Städte? Positive oder negative Aspekte
Nutzung, Funktionalität, Typologie:
-mehr Spielraum/Individualität durch Fertigteile?
-Individuelle Kundenwünsche, Flexibilität
Ökologie, Nachhaltigkeit:
-Abbauarbeiten einfacher mit Fertigteilen
- eventuelle Wiederverwendung?
Erschließung, Transport:
-Einschränkung durch Größe, Gewicht beim Transport
Stahlbau:
- Flexibilität des Materials
- Hohe Belastbarkeit trotz Filigranität
- Korrosions- und Brandschutz
Holzbau:
-vielseitige Einsatzmöglichkeiten; Furniere, Beschläge, Spanplatten, Träger, Sparren, Fachwerk, etc.
- ökologische Aspekte
- Lebensdauer und Wertbeständigkeit im Vergleich zu Stahl- und Betonfertigteilen
Betonbau:
-Schalungsmuster, vielfältige Gestaltungsvarianten und Größen
Sonstige Systeme:
-Tunnelbau, Straßenbau, Tiefbau
- zukünftige Weiterentwicklungen
Christina Wolf, Lisa Surmann
Technische, theoretische und architekturgeschichtliche Zusammenhänge. Tendenzen und Beispiele.
Gesetzmäßigkeiten und Innovationspotentiale.
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- Unterschiedliche Arten der Fertigeile
- Arten der Herstellung
- Optimierung der Produktionsabläufe
Geschichtliche Entwicklungen
- Durchbruch mit der industriellen Revolution ( neue Materialen, Herstellungsmethoden)
- Materialentwicklung
- Neuartige Verbindungssysteme
Gesellschaftliche und ökonomische Zusammenhänge
- Durch die Zerstörung im 2. Weltkrieg war ein rascher Wiederaufbau nötig, was 1946
zu der ersten Fabrikation eines Fertigteilhauses führte
Stadtstruktur, Stadtplanung, Stadtbild
- Durch schnellen Auf- und Abbau sind stetige und schnelle Stadtbildwandlungen möglich, z. B. Expo-Village Shanghai
Nutzung, Funktionalität, Typologie
- Zeitersparnis durch vorgefertigte Teile
- Modulbauweisen
Ökologie, Nachhaltigkeit
- Die industrielle Fertigung optimiert die Stoffkreisläufe hinsichtlich Verschnitt und Recycling
Erschließung, Transport
- Containertransport
- Oft Sondertransporte durch die Überlänge von Fertigteilen (z.B beim Brücken- und
Hallenbau)
Stahlbau
- Rüstungsunternehmen suchten neue Betätigungsfelder -> Fertigteilhäuser aus Stahl
Holzbau
- Verwendung hauptsächlich in Skandinavien, Frankreich und Großbritannien
- Problem : Brandschutz
Betonbau
- Hauptsächlich wurde der Betonbau während und nach dem 1. Weltkrieg verwendet,
da wenig Stahl vorhanden war
- Auf beiden Seiten der deutsch-deutschen Grenze, konnte sich nur ein Baustoff durchsetzten – der
Sonstige Systeme
- Gusseisensysteme
- Membransysteme
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Tobias Hante, Jean-Patric Wolf:
Geschichtliche Entwicklung
Neue Baustoffe (Stahl, Stahlbeton) ermöglichten die Vorfertigung von Bauteilen. Gebraucht wurden diese Vorfertigungen oft, um benötigte Wohngebiete zu erbauen. Z.B.
zu Zeiten der industriellen Revolution oder des Wiederaufbaus nach Kriegen. Doch
auch in der Industrie wurde gerne mit ihnen gebaut, da durch Vorfertigung, Transport
und Montage die Baukosten sanken.
Gesellschaftliche und ökonomische Zusammenhänge
Durch die Modularität von komplexen Systemen lässt sich deren Verständlichkeit für
den Menschen erhöhen. Preise der Herstellung und Montage sinken.
Stadtstruktur, Stadtplanung, Stadtbild Vor allem nach dem Krieg wurden viele Plattenbauten umgesetzt, um kostengünstig schnell viele Wohneinheiten zu errichten, gerne
auch ganze Stadtteile. Zu der Zeit waren die Menschen froh drüber. Doch bis heute
hallen die dadurch entstandenen Probleme nach. Diese „Getthoisierung“ bringt bis heute soziale und auch ökonomische Probleme.
Nutzung, Funktionalität, Typologie
Die Vorfertigung von Modulen ermöglicht eine kostengünstigere Herstellung und eine
kürzere Bauzeit durch Montage. Die Module haben konstante Qualität und bei Schäden
im Bau sind einzelne Bauteile „einfach“ austauschbar. Die Maße der Bauteile sind nur
von den Transportmöglichkeiten abhängig. Gebäude in Modulbauweise können stetig
durch Module ergänzt werden oder einzelne Module können durch andere kompatible
Module ausgetauscht werden.
Ökologie, Nachhaltigkeit
Für die Umsetzung von Modulbauweise wird weniger Zeit und auch Energie verbraucht
als für das Bauen individueller Konstruktionsbauten. Modulbauten können besser
Rückgebaut werden und die einzelnen Module in ihren Baustoffen getrennt werden. Es
besteht ein höheres Recyclingpotential. Ein Gebäude oder Teile eines Gebäudes können alternativ Rück- und an anderer Stelle Wiedererbaut werden. Die Umwelt wird weniger in Leidenschaft gezogen als durch die traditionelle Bauweise (Herstellung, Transport, Montage). Erschließung, Transport
Zu beachten ist für den Modulbau, dass vorher genauestens beachtet wird, welche
Erschließungsmöglichkeiten das zu bebauende Grundstück bietet. Anhand der Anlieferungsmöglichkeiten durch verschiedene Fahrzeuge (LKW, Schlepper, Flugzeug)
müssen die maximalen Maße der Module festgelegt werden.
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Stahlbau
(z.B. Stahl -> hohe Passgenauigkeit)
In Bezug auf Qualität und Dauerhaftigkeit stellen Gebäude in Stahl-Modulbauweise
heute eine gleichwertige Alternative zum Massivbau dar. Sie bieten Bauherren der öffentlichen Hand, im Gesundheitssektor und in der Industrie jedoch unschlagbare Vorteile – insbesondere in puncto Wirtschaftlichkeit, Investitionssicherheit und Nachhaltigkeit.
Denn in bis 70% kürzerer Bauzeit entstehen zum Festpreis und Fixtermine Büro-, Bildungs- und Gesundheitsimmobilien, die sich jederzeit flexibel an Ihren aktuellen Bedarf
anpassen.
Carmen Zischke, Stefanie Treus:
Geschichtliche Entwicklung Industrielle Revolution war der Auslöser für Vorfertigung
in großem Umfang, ermöglicht durch neue Baustoffe, Fertigungstechniken und Transportmöglichkeiten. Aber auch schon in der Antike spielte die Vorfertigung im Bauwesen
eine Rolle.
Gesellschaftliche und ökonomische Zusammenhänge Im 19. JH. Führt Industrialisierung und damit einhergehende Entwicklung rationalisierter Arbeitsabläufe
(Fließbandproduktion) im Automobil -,Flugzeug-, und Schiffsbau auch zu einer Veränderung in der Architektur. Rationalisierung, Standardisierung Typisierung und Normierung werden auch im Wohnungsbau übernommen um auf den enormen Bevölkerungszustrom und die wachsenden Missstände in den Großstädten reagieren zu können.
(Bsp: Charta von Athen, Wohnung für das Existenzminimum, Case Study Houses)
Stadtstruktur, Stadtplanung, Stadtbild Der Städtebau der Nachkriegszeit war geprägt
durch einen hohen Vorfertigungsgrad um dem hohen bedarf an bezahlbarem Wohnraum gerecht werden zu können. Ein Beispiel für Vorfertigung im Städtebau ist die „sozialistische Stadt“ (Plattenbau).Diese Von industrialisierter Vorfertigung und hoher Dichte geprägten Städte/Stadtteile litten nach nur 10 bis 20 Jahren an schweren sozialen,
ökonomischen und technischen Problemen.
Nutzung, Funktionalität, Typologie Vorteile des Bauens mit vorgefertigten Bauelementen gegenüber traditioneller Konstruktionsprinzipien sind, dass die Produktion im
Werk mit konstanter Qualität erfolgt, sich auf der Baustelle die Bauzeit verkürzt und
Kosten im Bauprozess eingespart werden können. Bauarbeiten auf der Baustelle begrenzen sich dann nur noch auf Montagearbeiten. Transportbedingungen bilden bei der
Vorfertigung die wichtigste Größenbeschränkung (z.b zulässige Lademaße von Sattelschleppern: ca. 2,5 x 3,2 x 12 m. )
Ökologie, Nachhaltigkeit Die Umweltbelastung auf den Baustellen kann durch Vorfertigung im Betrieb minimiert werden, da sie durch die Bauausführung erzeugten Lärm,
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Staubentwicklung und Verkehr der Baufahrzeuge begrenzt wird. Ein Vorteil von Vorfertigung im Gegensatz zu traditionellen Konstruktionsprinzipien in Bezug auf die Nachhaltigkeit wäre eine einfacherer Rückbau und eine bessere Trennbarkeit der einzelnen
Baustoffe und eine damit verbundene bessere Recyclingfähigkeit(Entwicklungsbedarf).
Erschließung, Transport Größenbeschränkung der einzelnen Bauteile für den Transport: Abmessungen von Sattelschleppern, Containern etc. sind zu beachten. Lufttransport möglich in schwer erschließbaren Gebieten,
Stahlbau Stahlbauteile eignen sich besonders für modulare Bausysteme, aufgrund
ihrer hohen Passgenauigkeit
Holzbau Skelett-, Wand-, Raumzellenbauweise
Betonbau vorfabrizierte Betonbauteile: aufwendige Schalungsarbeiten vor Ort entfallen;
Produktion kann witterungsunabhängig stattfinden
sonstige Systeme Mauerwerkspaneele und Ziegelelemente
Alexander Quiring:
Geschichtliche Entwicklungen
Buckminster Fuller war einer der ersten Architekten, die großes Potenzial in der Vorfertigung gesehen hat. Dabei dachte er nicht umbedingt an Industriebauten, sondern in
erster Linie an den Wohnungsbau. Dort hingehend hat er auch Prototypen entwickelt
wie zum Beispiel das „Dymaxion House“ und das „Mulitiple-Deck 4D“.
Die Vorfertigung hat Zeit für Zeit immer mehr an Bedeutung gewonnen; nicht zuletzt aus
Gründen der Kostenersparnis.
Gesellschaftliche und ökonomische Zusammenhänge
Die Bauzeit veringert sich um ein vielfaches, da der Großteil der Arbeit in Hallen stattfindet. Das birgt Arbeitstechnische Vorteile in sich; präziser, wetter-unabhängiger,
schneller, einfacher kalkulierbar und absehbarer. Der tatsächliche Aufbau am Bauort
kann somit in sehr geringer Zeit abgewickelt werden, wodurch viele Risiken, die auf
einer konventionellen Baustelle herschen, wegfallen.
Stadtstruktur, Stadtplanung, Stadtbild
Die Vorfertigung wird nur dann eine Stadtstruktur bzw. -bild verändern, wenn ein vorfabrizierter Gebäudetyp mehrfach und einem bestimmten System folgend errichtet wird.
Ich persönlich glaube, dass es eine Gefahr sein kann, die Städte bzw. Gebiete zu stark
zu systematisieren.
Nutzung, Funktionalität, Typologie
Die Nutzung von vorfabrizierten Gebäuden braucht man nicht einzuschränken. Man
kann ein Industriebau, genauso wie Wohnungsbauten mit Technologien der Vorfabrizierung herstellen. Das Standartisieren von Bauteilen (z.B. Stahlbau-Profile) eröglichte
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Massenfertigung und die damit verbundene Modularität. Das wiederholen von Arbeitsund Herstellungsschritten beschleunigt das Produzieren und schafft einheitliche (räumliche) Strukturen. Heutzutage ist die Vorfabrizierung nicht zwingend Modular zu denken.
CNC und moderne Technologien machen völlig individuelle und auch komplizierte
Strukturen möglich.
Ökologie, Nachhaltigkeit
Durch zentrale Herstellungsprozesse und die Reduzierung der Bauzeit können Ressourcen eingespart werden.
Erschließung, Transport
Das Montieren von Vorgefertigen Gebäudeteilen erfordert Platz. Kräne und Tieflader
müssen den Bauort problemlos erreichen können.
Stahlbau
Stahlbau ist der Ideale Baustoff zu Vorfertigung. Komplizierte und außergewöhnliche
Konstruktionselemente können industriell präzise hergestellt werden. Auch standartisierte Profile haben früh ihre Vorteile bewiesen
Holzbau
Die Vorfertigung im Holzbau ist für mich das nahliegenste Thema, da ich bereits bei der
Errichtung von zwei vorfabrizierten Holzhäusern mitgewirkt habe. Der Baustoff Holz,
bringt viele Vorteile mit sich. Holz ist ein leichtes Material, es ist leicht zu verarbeiten
und nachhaltig.
Betonbau
Auch Fertigteile aus Stahlbeton sind von großem Nutzen, wenn größere Gebäudetypologien errichtet werden sollen. Dabei spielt die Lagerung und Verbindung eine große
Rolle, die sich auf die Architektur auswirkt. Vor allem Sichtbeton ist einfacher und feiner,
herstellbar, wenn es im Werk gegossen wird.
Sonstige Systeme
Sandwich-Elemente, ...
Sebastian Czichon:
Geschichtliche Entwicklungen:
Der Gedanke der Industrialisierung ist im Bauwesen durch vielseitige Entwicklung zur
Vorfertigung von Bauwerken zu erkennen. Die Vorfertigung hat sehr vielfältige Systeme
hervorgebracht hat und stand dabei oftmals in enger Verbindung mit sozialen und politischen Entwicklungen der Zeit.
So gibt es unter anderem vorgefertigte Häuser aus Holz, Beton sowie Metallhäuser und
Stahlskelettsysteme.
Die Plattenbauweise mit Beton, wie sie zum Beispiel in der ehemaligen DDR umgesetzt
wurde, ist nur die Weiterentwicklung eines Zweiges der Ideen dessen Ursprung das
frühe 20. Jahrhundert ist.
Gesellschaftliche und ökonomische Zusammenhänge:
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Das Ziel ist es, eine schnelle Fertigung bei geringen Kosten zu gewährleisten. Weniger
Arbeitskräfte vor Ort, dazu kommen kürzere Maschinen/Gerüst Mieten. Die Teile können unabhängig von Witterung und Tageszeit unter immer gleichen Bedingungen meist
maschinell gefertigt werden. Frage ist jedoch: Ist die Qualität besser / wie stark leidet
das Handwerk?
Stadtstruktur, Stadtplanung, Stadtbild:
Viele Trends und Innovationen prägen das Landschaftsbild des Baugewerbes und der
Architektur.
Ein sehr unterschätzter Trend stellt die Industrialisierung in der Architektur dar!
Die Vorfertigung großer, mehrschichtiger bzw. mehrteiliger Bauteile unter “Laborbedingungen” gewinnt in der Architektur an Bedeutung. Ein Nebeneffekt ist eine größere
Hinwendung und Akzeptanz von Standardisierung. Mag dies bei gewerkspezifischen
Bauteilen und Systemen schon länger der Fall sein (siehe: Fassadensysteme, Stecksysteme für Fussböden, usw) so wird sich dieser Trend auf Gebäudeteile bzw. gesamte
Gebäude ausdehnen. Bedeutet das etwar in Zukunft ein standardisiertes immer gleiches Stadtbild?
Nutzung, Funktionalität, Typologie:
Die industrielle Vorfertigung von einzelnen Bauteilen bis hin zu ganzen Gebäudeteilen
und Gebäudeinfrastrukturen nimmt im Bauwesen einen immer größeren Stellenwert ein.
Gleichzeitig ermöglichen neue Fertigungsstrategien eine individualisierte Herstellung,
was dem Anspruch der Architektur auf Einzigartigkeit ihrer Produkte entgegenkommt:
Speziell in Japan konnte die Kluft zwischen Rationalisierung der Produktion und gleichzeitiger Individualität der fertigen Gebäude bereits überwunden werden. So bewegen
sich beispielsweise in den Hallen von Toyota Home Stahlrahmen auf einem Fließband
durch die Fabrik und werden „just in time just in sequenz“ ausgebaut. Jedes Haus –
zusammengesetzt aus einer variablen Anzahl solcher Einzelmodule – erhält dabei seine
eigene Identität. Der Erfolg von Toyota Home zeigt, dass Robotik heute die finanzierbare, kundenindividuelle und zeitnahe industrielle Herstellung von Wohnraum ermöglicht. Die neuen Fertigungsstrategien eignen sich insbesondere auch dafür, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit durch verbesserte Ressourceneffizienz zu steigern. Toyota
Home und Sekisui Heim, ebenfalls ein Japanischer Wohnraumhersteller, haben in einigen ihrer Fabriken bereits „ø-Waste“-Konzepte verwirklicht. (laut: Lehrstuhl für Baurealisierung und Baurobotik)
Ökologie, Nachhaltigkeit:
Nachhaltiger wäre es wohl dem Arbeiter die Arbeit zu lassen und nicht halbe Gewerke
gegen Robottertechnik zu ersetzen, sonst ist das Ende von Lied noch:
Ohne Job hat niemand Geld ein Haus zu bauen...
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(ich denke die anderen 3 begrifft werden durch das oben genannte für s erste ausreichend beschrieben, die verschiedenen arten zu erklähren würde wohl den rahmen
sprengen...)
Simon Könemann und Laura Blendermann:
Geschichtliche Entwicklung: Le Corbusier → Modulor + Domino Haus
Gesellschaftliche + ökonomische Zusammenhänge: Anstieg der Lebensqualität
durch Standardisierung
Stadtstruktur, Stadtplanung, Stadtbild: Standardisierung → Monotonie
Nutzung + Typologien: Flexibilität, nutzbar bei allen Bautypen von Industrie bis Einfamilienhaus
Ökologie + Nachhaltigkeit: Rückbau + Recycling kritisch → z.B. Sandwichelemente
Erschließung + Transport: Größenbeschränkung (Container + LKW)
Stahlbau: Bauhaus, vorgefertigte Stahlhäuser
Holzbau: Holzverbindungen/Steckverbindungen, leicht produzierbar → CNC, nachhaltig
Betonbau: Betondruck
Sonstige Systeme: innovative Neuentwicklungen, Potenzialoptimierung
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