Roboter im Wald: Nachhaltige Holzhäuser für alle

In einer Fabrik in East London werden Holzplatten zu Balken und Verkleidungen verarbeitet.

Es werden Löcher gebohrt und Klebstoff aufgetragen, um die Platten zu einem Block zu verbinden. Der Bodenbelag wird befestigt, Wände errichtet und ein Dach angebracht. Fensterrahmen werden konstruiert und Verglasungen in den Rahmen eingesetzt. All diese Komponenten werden dann zu Häusern unterschiedlicher Grösse zusammengesetzt, von einstöckigen Gartenstudios und Büros bis hin zu zweistöckigen Häusern.

Aber nirgendwo gibt es einen menschlichen Bauleiter.

Denn diese modularen Wohnungseinheiten, die vom Technologie-Start-up Automated Architecture (AUAR) entworfen wurden, werden komplett von Robotern gebaut.

Durch die Verwendung von Lego-ähnlichen vorgefertigten Sperrholzblöcken – die zunächst funktionsunabhängig sind und deren Rolle erst bei der Montage festgelegt wird – wird der oft langwierige und komplizierte Bauprozess in kleine Aufgaben unterteilt, die vorprogrammierte Roboter ausführen können.

Das spart Kosten, verkürzt die Lieferzeit und verringert die Umweltbelastung.

Ein AUAR-Haus kostet 20 Prozent weniger als der Marktdurchschnitt und kann in nur sechs Wochen geliefert werden. Das System reduziert die „eingebetteten“ CO2-Emissionen um 80 Prozent gegenüber herkömmlichen Bauweisen. Dabei handelt es sich um Emissionen, die in den ersten Jahren entstehen, d. h. während der Bauphase eines Projekts, das die Gewinnung der Rohstoffe, die Herstellung, den Transport, die Montage und die Abfallentsorgung umfasst. Die Reduzierung ist durch die Verwendung von Holz und anderen Bio-Materialien, die lokale Herstellung und die kurze Produktionskette möglich.

Schnellere, nachhaltigere Bauweisen wie die von AUAR entwickelten könnten bald die bevorzugte Option sein.

Nicht nur, weil die Welt bis Ende des Jahrhunderts schätzungsweise 2 Milliarden neue Häuser bauen muss, sondern auch, weil die Bauindustrie für 40 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist.

„Wir müssen das Thema Wohnen grundlegend überdenken ... Als Gesellschaft können wir Raketen auf den Mond schiessen, aber wir können uns nicht mehr vorstellen, dass wir besser bauen können“, erzählt Gilles Retsin, Mitbegründer und Chefarchitekt von AUAR, Mega in einem Interview.

„Da Bauen ein langer Prozess und teuer ist, kann nur eine begrenzte Anzahl von Akteuren das Risiko eingehen zu bauen. Dadurch ist der Markt begrenzt und Wohnraum knapp und die Entscheidung über den Wohnungsbau liegt in den Händen einiger weniger, nämlich Regierungen und grossen Projektentwicklern.“

AUAR – ein Spin-off der Bartlett School of Architecture am University College London – nutzt künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um das Design zu optimieren, die Materialeffizienz zu steigern und Kosten zu senken.

Laut Retsin dürfte dieser Ansatz dazu beitragen, eine veraltete und ressourcenintensive Branche zu transformieren, die unter einem dauerhaften Arbeitskräftemangel leidet.

Der Bausektor steckt in vielerlei Hinsicht in einer Zeitschleife fest. Ein durchschnittliches Gebäude besteht aus über 7.000 verschiedenen Teilen, die zu einem funktionalen Ganzen zusammengebaut werden müssen. Weltweit hat das Produktivitätswachstum in der Bauindustrie in den letzten zwei Jahrzehnten stagniert, im Gegensatz zum verarbeitenden Gewerbe, dessen Produktivität im gleichen Zeitraum um 3,6 Prozent gestiegen ist.¹

„Die Verwendung von vorgefertigten Blöcken könnte das Bauen zugänglicher, schneller und damit weniger kapitalintensiv machen und den Markt für eine grössere Gruppe von Bauherren öffnen“, sagt Retsin, der auch ausserordentlicher Professor an der Bartlett School of Architecture des University College London ist.

„Wir hoffen, dass wir Entwickler, Bauunternehmer und Architekten in die Lage versetzen können, besser zu bauen und eine neue Gruppe von Menschen zu ermutigen, Häuser zu bauen.“

Zusammenbauen, zerlegen, und wieder von vorne

Ein weiterer besonderer Aspekt des Bauprozesses von AUAR ist die Verwendung eines umweltfreundlichen Holzprodukts namens Kreuzlagenholz (KLH).²

Die vorgefertigten Platten von AUAR sind zudem so konzipiert, dass sie wiederverwendet und umfunktioniert werden können, sodass Gebäude sich kontinuierlich anpassen können und zukünftigen Anforderungen gerecht werden. Damit wird das Konzept der Kreislaufwirtschaft perfekt umgesetzt.

„Holz ist im Kontext des globalen Klimanotstands eine naheliegende Wahl und hat ausserdem das Potenzial, aus dem Bausektor eine automatisierte Industrie zu machen. Der Automatisierungsgrad bei Holz ist in der gesamten Produktionskette bereits sehr hoch“, sagt Retsin.

Der Markt für Kreuzlagenholz dürfte bis 2027 weltweit von 1,1 Mrd. US-Dollar im Jahr 2021 auf rund 2,5 Mrd. US-Dollar anwachsen; das entspricht einem jährlichen Anstieg von rund 15%.³

Einige Experten gehen davon aus, dass er noch schneller wachsen könnte, nachdem durch die richtungsweisende Überarbeitung des International Building Code die Höhengrenze für Holzgebäude 2021 von 7 auf 18 Stockwerke angehoben wurde.

AUAR errichtet in der Nähe von Gent, Belgien, eine Fabrik, in der im nächsten Jahr fünf Roboter 40 Häuser bauen werden.

Das Londoner Werk dient gleichzeitig als Forschungslabor, in dem Roboter programmiert und die Gebäudesysteme für die Auslieferung aktualisiert und getestet werden.

Das Unternehmen arbeitet mit strategischen Investoren aus dem Immobiliensektor zusammen, um das Projekt auf andere Teile Europas und Nordamerikas und das Produktportfolio auf sechsstöckige Mehrfamilienhäuser auszuweiten. Ziel ist es, bis 2032 10.000 Netto-Null-Häuser pro Jahr zu liefern.

„Roboter und KI führen uns letztendlich zurück zur Bauweise unserer Vorfahren, mit lokalen Materialien wie Holz, das direkt aus dem Wald gewonnen wird“, sagt Retsin.

„Wir brauchen nicht mehr die langen, umweltschädlichen, verschwenderischen, globalen Lieferketten der Vergangenheit, die letztendlich zur Klimakrise geführt haben. Roboter und KI werden uns helfen, eine Zukunft aufzubauen, die lokal, nachhaltig und schön ist.“