Vorfertigung 23.03.2022, 17:38 Uhr

TGA-Module für den Bau

Noch immer erschweren Faktoren wie eine schlechte Witterung unnötig das Vorankommen vieler Baustellen in Deutschland. Dabei ließen sich viele Gebäudeelemente längst in der Halle und in Serie vorfertigen – jetzt einschließlich der technischen Gebäudeausrüstung.

Das TGA-Modul beinhaltet verschiedene Elemente der technischen Gebäudeausrüstung, beispielsweise Heizungs-, Klima und Elektrotechnik. Foto: Würth / Drees & Sommer

Das TGA-Modul beinhaltet verschiedene Elemente der technischen Gebäudeausrüstung, beispielsweise Heizungs-, Klima und Elektrotechnik.

Foto: Würth / Drees & Sommer

Wer auf modulares vorgefertigtes Bauen setzt, kann nicht nur bei der Planung, Produktion und Montage erhebliche Zeit- und Kostenvorteile realisieren, sondern auch bessere Arbeitsbedingungen für Fachkräfte und mehr Umweltfreundlichkeit erreichen. Module, die Komponenten für technische Gebäudeausrüstung (TGA) enthalten, sind bislang allerdings rar. Die Drees & Sommer SE und die Adolf Würth GmbH & Co. KG mit Sitz in Künzelsau haben ein neuartiges TGA-Modul entworfen, das erstmalig beim Büroneubau von Drees & Sommer für den Firmenhauptsitz an den Oberen Waldplätzen in Stuttgart zum Einsatz kam.

Die neuartigen TGA-Module kamen erstmalig beim Büroneubau OWP12 von Drees & Sommer für den Firmenhauptsitz an den Oberen Waldplätzen in Stuttgart zum Einsatz.

Foto: Drees & Sommer

Heizung-, Klima- und Elektrotechnik integriert

Das TGA-Modul beinhaltet Gewerke verschiedener Elemente der technischen Gebäudeausrüstung, beispielsweise Heizungs-, Klima und Elektrotechnik. Alle Bauteile wie Rohre, Kanäle, Elektro-Trassen oder Ventile sind rückbaubar und lassen sich wetter- und ortsunabhängig in der Halle herstellen. Die vorgefertigten Technikmodule verkürzen die Montage auf der Baustelle auf unter 30 Minuten – eine herkömmliche Installation der Komponenten des TGA-Moduls dauert hingegen bis zu zwölf Stunden. Die Verlagerung eines Großteils der Bauelemente ins Werk vereinfacht auch die Suche nach Fachkräften. Zudem steigert die Vorfertigung die Qualität der Bauteile, da die einzelnen Module millimetergenau produziert werden können und sich statt in händischer Montage dank Modularisierung industriell vorfertigen lassen.

In der Praxis wird ein TGA-Modul, bestehend aus 42 Einzelteilen mit einem Gesamtgewicht von 160 Kilogramm bei 5,40 Meter Länge, auf der Baustelle bei offener Fassade in einem Stück in das Geschoss eingebracht, mit dem Hubtisch an die Decke gefahren und dort mit fünf Schrauben auf jeder Seite fixiert. Je mehr Arbeitsschritte sich bereits vorab in der Halle ausführen lassen, desto einfacher wird die Arbeit für die Monteure auf den Baustellen.

Die integrale Planung in der frühen Planungsphase ist ein wesentlicher Baustein, um modulare Elemente zu integrieren. Denn erst das Zusammenspiel aller Gewerke in einem TGA-Modul macht die Umsetzung sinnvoll.

Aufmaßteile zur Berücksichtigung von Rohbautoleranzen werden mittels 3D-Scanner und Überführung in ein BIM-Modell in die Planung integriert. Das macht Toleranzen kalkulierbar und reduziert Komplikationen.

Für ein erfolgreiches Gelingen ist außerdem ein konzeptionell vereinheitlichter TGA-Trassenausbau notwendig, der die Varianz deutlich reduziert. Die Installation der Technikzentralen und Zuleitungen erfolgt aktuell weiterhin individuell auf der Baustelle, was sich künftig jedoch ändern soll.

Daten erleichtern Produktion

Die TGA-Module fügen sich mit allen zugehörigen Daten und Informationen zu Abmessungen, Material oder technischen Eigenschaften problemlos in BIM-Modelle ein, die transparent machen, welche Module an welchen Stellen im Gebäude verbaut sind. Künftig könnten sich solche Daten aus dem Modell direkt an Maschinen für die Produktion von standardisierten Serienelementen übermitteln lassen.

Auch im 2021 fertiggestellten Büroneubau Luisenblock West für den Deutschen Bundestag kommen solche TGA-Module zum Einsatz. Drees & Sommer plante hier die komplette Technische Gebäudeausrüstung und realisierte die horizontale Verteilung von über 200 Modulen im Gebäude in einer Gesamtbauzeit von nur 15 Monaten.

Ressourcen in Umlauf bringen

Da das TGA-Modul die Verteilsysteme der verschiedenen Gewerke bündelt und diese im Gebäude nicht einzeln, sondern als gemeinsame Baugruppen montiert sind, können sie beim Rückbau als Ganzes wieder entnommen werden, sodass das Abfallaufkommen gering ist. Darüber hinaus ist das TGA-Modul mit dem „Cradle to Cradle“-Gedanken (siehe Kasten) vereinbar.

Die technische Gebäudeausrüstung bietet enorme Chancen für die Umsetzung des Cradle-to-Cradle-Prinzips (C2C). Denn die gesamte Technik im Gebäude besteht aus vielen Einzelbauteilen, die häufig mit trennbaren Verbindungen zusammengefügt sind. Das zukunftsweisende Designprinzip bietet eine handfeste Lösung für die Probleme der Ressourcenverschwendung und der Umweltbelastung. Gerade für die Bau- und Immobilienbranche bedeutet das C2C-Konzept in Kombination mit anderen Methoden wie modulares Bauen oder BIM einen Innovationssprung.

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Artikel zu Drees & Sommer auf www.ingenieur.de

Von Johannes Wiesinger, Senior Teamleiter bei Drees & Sommer in Stuttgart

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