Der disruptive Trend aus den USA

Wie die US-Firma Katerra die Bauindustrie aufmischt

Obwohl das Baugewerbe in Deutschland 135 Mrd. Euro umsetzt, fließen gerade mal 1 % des Umsatzes in Innovationen. Wenn das deutsche Unternehmertum daran nichts ändert, wird es abgehängt. Denn in den USA gibt es bereits Unternehmen, die die Bauwirtschaft disruptiv verändern – Katerra.

Bauen in Deutschland ist eine Grenzerfahrung: Höchste architektonische und bauliche Qualität werden mit Mitteln und Abläufen erreicht, die sich seit mindestens fünfzig Jahren nicht wesentlich verändert haben. Und während in den Architektur- und Ingenieurbüros auf Grund steigender (digitaler) Effizienz immer weniger Mitarbeiter mehr und größere Projekte bearbeiten, vollzieht sich auf den Baustellen das genaue Gegenteil: immer mehr Arbeitnehmer errichten unsere Gebäude, zunehmend aus dem europäischen Ausland[i].

Das wäre an und für sich noch nicht tragisch – allerdings sind im Zuge des Baubooms auch die Mängel am Bau drastisch gestiegen. Eine Untersuchung des IFB Bauforschung[ii], in Auftrag gegeben von Bauherren-Schutzbund e. V., der AIA AG und dem Institut für Bauforschung e. V., ergab, dass sich im Zeitraum von 2005 bis 2016 die Schadenszahlen um 95 % erhöht haben[iii].

Nun könnte man denken: zumindest ist das Baugeld günstig. Aufgrund der Niedrigzins-Politik der Europäischen Zentralbank EZB sind Zinsen um die 1 %-Marke keine Seltenheit. Allerdings wird dieser Vorteil durch die steigenden Baukosten von 3–4 % per anno[iv] aufgehoben. Und ein weiterer Faktor sind die steigenden Preise für Baugrundstücke. Im Zeitraum von 2009 bis 2019 haben sich die Grundstückskosten pro Quadratmeter für baureifes Land bundesweit um ca. 55 % verteuert[v]. Und in Innenstadtlagen liegen die Teuerungsraten nochmal höher. Der durchschnittliche Kaufpreis einer Wohnung in Frankfurt liegt aktuell bei ca. 6 261€/m²[vi] und ist damit fast doppelt so teuer wie im Bundesdurchschnitt. Gleichzeitig mangelt es an Bauland und an Strategien zur innerörtlichen Nachverdichtung. Und dort wo es Möglichkeiten gäbe, verhindern veraltete Bauvorschriften und uneinheitliche Brandschutzrichtlinien Aufstockungen und Erweiterungen.

Bis hierhin kann man zusammenfassen: Bauen in Deutschland ist teuer, mangelbehaftet und ineffizient. Und trotzdem ist die überwiegende Mehrheit aller errichteten Gebäude in Deutschland zum Schluss von hoher Qualität. Es stellt sich daher die Frage um wieviel günstiger, besser und effizienter man bauen könnte, wenn die Planungs-, Liefer- und Herstellungsprozesse besser ineinandergreifen würden.

Alle diese Anforderung lassen sich per Vorfertigung umsetzen. Die DBZ hatte in der Juniausgabe 2016 gezeigt, dass sich gute Architektur und Vorfertigung nicht gegenseitig ausschließen. Vorfertigung beschränkt sich dabei nicht ausschließlich auf Holz- oder Stahlbau. Auch im Massivbau gibt es vielversprechende Ansätze – auch in Verbindung mit Holz in einer Beton-Holz-Mischbauweise. Und insbesondere dann, wenn eine digitale, dreidimensionale Planung oder eventuell sogar eine BIM-Planung Grundlage einer Vorfertigung ist, können deutliche Effizienzpotentiale genutzt werden.

Die traditionelle Trennung von Planung und Ausführung behindert hier allerdings die Möglichkeit, frühzeitig Planung und Konstruktion aufeinander abzustimmen und Effizienz zu erzeugen. Einige Unternehmen, vornehmlich im Holzbausektor, haben diese Systemschwäche erkannt und bieten Entwurf, Planung, Herstellung und den Betrieb der Gebäude an.

Katerra: Disruption der Bauindustrie

Prominentestes Beispiel für diese Art der Gebäudeerstellung ist das US-amerikanische Unternehmen Katerra[vii]. Gegründet 2015 von Michael Marks, Fritz H. Wolff und Jim Davidson hat das Unternehmen seinen Sitz in Menlo Park in Kalifornien und ist damit im sogenannten Silicon Valley südlich von San Francisco beheimatet. Alle drei Gründer haben keinen handwerklichen Hintergrund, sondern waren (und sind) im Bereich Risikokapital und Computertechnologie tätig. Die anfängliche Maxime Methoden und Verfahren der Automobilproduktion auf die Baubranche zu übertragen, ist inzwischen um den Anspruch erweitert worden, die Baubranche in der Gesamtheit von innen heraus zu verändern: „Disrupting the building industry from the inside!“.

Katerra lässt dabei keinen Zweifel aufkommen, dass sie dieses Ziel nicht erreichen werden. Aus einem Unternehmen, das vor nicht einmal fünf Jahren gegründet wurde, ist ein weltweit agierender Konzern geworden, der aktuell ca. 2 700 Mitarbeiter beschäftigt[viii].

Der Wert des Unternehmens wird inzwischen auf rund 4 Mrd. Dollar geschätzt und im Januar 2019 gelang es der Unternehmensführung weitere 700 Mio. US-Dollar Risikokapital vom japanischen Technologiekonzern Softbank einzusammeln[ix].

Der Gedanke, die Herstellung eines Gebäudes ähnlich der Produktion eines Fahrzeugs zu begreifen, ist nicht neu. Wahrscheinlich konnte diese Idee aber nur in den USA auf fruchtbaren Boden fallen, da dort neben dem nötigen Kapital auch der notwendige Geist herrscht, dass ein Quereinsteiger eine Branche von Innen heraus verändert. Elon Musk läßt grüßen!

In der logischen Konsequenz stellte Katerra daher dieses Jahr zwei wegweisende Technologien vor, die sie ihrem Ziel einen Schritt näherbringen: die Online-Plattform Apollo und eine variable Gebäudeplattform, die Katerra Building Platforms.

Katerra Apollo

Die Apollo-Online-Plattform[x] besteht zur Zeit aus drei Modulen: Insight, Connect und Construct. In der ersten Phase dieser Plattform verfolgt Katerra das Ziel auf der Basis eines gemeinsamen Projektdatenpools die städtebauliche Entscheidungsfindung zu beschleunigen sowie die Planung und Produktion der Gebäude zu optimieren.

Insight dient dabei im ersten Schritt zur schnellen Grundstücksanalyse, d. h. in diesem Modul werden dreidimensionale Machbarkeitsstudien und erste Kostenanalysen erstellt. Die Gebäude- und Kostenbasis bildet dabei die eigene Produktdatenbank, d. h. die geschätzten Investitionskosten sind bereits am Anfang sehr präzise.

Das zweite Modul Connect bildet die Schnittstelle zu den externen Planern. Katerra stellt eigene, digitale und vordefinierte Bauteil- und Materialkataloge zur Verfügung. Durch die Verwendung dieser Bauteile und die Anbindung an die Online-Plattform ist es möglich, präzise Kostenanalysen automatisiert durchzuführen zu lassen und alle Beteiligten innerhalb der Lieferkette frühzeitig zu integrieren.

Apollo Construct

Apollo Construct schließlich stellt die gemeinsame und singuläre Datenquelle für das Bau-, Kosten- und Zeitmanagement dar. Hierüber wird nicht nur die interne Fertigung gesteuert, sondern auch die Ausschreibungen und Vergaben für die externen Dienstleister durchgeführt und die gesamte Projektkommunikation mit allen Beteiligten abgewickelt.

Katerra Building Platforms

Die Idee einer gemeinsamen, digitalen Basisplattform, um Bauelemente dann später zu individualisieren, ist nicht neu. In der Automobilindustrie ist das häufig die Regel. Dahinter steht der Gedanke, durch Modularisierung Fehler und Kosten zu minimieren und Effizienz in der Montage zu erreichen.

Mit Building Platforms bietet Katerra einen digitalen Konfigurator für den mehrgeschossigen Bau von Wohn- und Bürogebäuden an. Dadurch ist es möglich, vom Kern her immer gleiche oder ähnliche Gebäude kosten -und zeitsicher herzustellen. Über Gestaltungselemente für Dach und Fassade lässt sich jedes Gebäude „individualisieren“.

Um die Leistungsfähigkeit dieses Systems zu demonstrieren veröffentlichte Katerra im August 2019 einen Bericht zu einem internen R&D-Vorhaben[xi] ein dreigeschossiges Mehrfamilienhaus mit 24 Wohneinheiten in 90 Tagen zu errichten; was auch gelang.

In der Untersuchung wurden alle Aspekte in der Prozesskette von der Planung, der Herstellung, der Lieferung bis zur Fertigstellung überwacht und optimiert. Dies war nur möglich, da alle Daten zu jedem einzelnen Fertigungsschritt und zu jeder Lieferung zentral gesammelt und verarbeitet wurden.

Disruption der Bauindustrie

In den letzten 25 Jahren konnte man beobachten, wie branchenfremde Unternehmen und innovative Start-ups (s. S. 64ff) zusammen mit Risikokapitelgebern traditionelle Branchen zum Einsturz gebracht haben oder neue Märkte geschaffen haben: Amazon begann mit dem Buchhandel und wurde zu einem der wichtigsten Cloud-Anbieter weltweit, Apple revolutionierte 2007 mit der Einführung des iPhones den Markt für Mobiltelefone und wurde so (wiederholt) zum wertvollsten Unternehmen der Welt[xii], Google beherrscht den Markt für die Suche im Internet, Facebook erfindet das digitale Social Media und dominiert dieses seit Beginn an. Und Elon Musk krempelt mit Tesla und SpaceX gleich zwei Märkte um: die weltweite Automobilbranche und die amerikanische Raumfahrtindustrie.

Beim Blick auf den deutschen Markt muss man feststellen, dass Innovationsförderung im Vergleich zu den USA praktisch nicht stattfindet. Und werden doch einmal bedeutende Innovationen entwickelt, werden nach wenigen Jahren notwendige Subventionen gestrichen (Photovoltaik[xiii], Windenergie[xiv]) oder der Verkauf der Unternehmen ins Ausland nicht verhindert (z. B. Kuka[xv]).

Es ist nur noch eine Frage der Zeit bis Katerra oder ein ähnliches Unternehmen in Europa und speziell in Deutschland auf der Bühne erscheint. Dafür ist der Hochbausektor mit ca. 430 Mrd. Euro[xvi] allein in Deutschland zu verlockend und die Baubranche insgesamt zu innovationslos, um diesen wirtschaftlichen und technologischen Vorsprung kurzfristig einzuholen oder sich entgegenzustellen. Denn Risikokapital ist gerade in Deutschland ein rares Gut. Ein ausländisches Unternehmen, ausgestattet mit Geld, Prozess- und Bauwissen und der notwendigen digitalen Plattform zur Abbildung und Koordination des Bau- und Produktionsprozesses inklusive der Datenhoheit – das ist wahrhaftig disruptiv.

Quellen:

[i] https://www.bauindustrie.de/zahlen-fakten/bauwirtschaft-im-zahlenbild/entwicklung-der-auslaendischen-beschaeftigten_bwz/

[ii] Analyse der Entwicklung der Bauschäden und der Bauschadenkosten – Update 2018 Gemeinschaftsprojekt vom Bauherren-Schutzbund e. V., der AIA AG und dem Institut für Bauforschung e. V. IFB – 18555 Abschlussbericht: 30.09.2018

[iii] Ebenda, Seite 12

[iv] https://www.destatis.de/DE/Themen/Wirtschaft/Konjunkturindikatoren/Preise/bpr110j.html

[v] Statistisches Bundesamt, Fachserie 17, Reihe 5, Kaufwerte für Bauland, 2. Vierteljahr 2019, S. 43

[vi] https://www.wohnungsboerse.net/immobilienpreise-Frankfurt/3242

[vii] https://www.katerra.com

[viii] https://craft.co/katerra

[ix] https://www.reuters.com/article/us-katerra-fundraising-softbank-group/japans-softbank-to-lead-700-million-funding-in-us-startup-katerra-the-information-idUSKCN1P90AN

[x] https://apollo.katerra.com/about-apollo/

[xi] The K90 Building Project, Foundation to Finish, Reimagined

https://assets2.katerra.com/wp-content/uploads/2019/08/15155129/K_WhitePaper-K90.pdf

[xii] https://www.wiwo.de/unternehmen/it/microsoft-abgehaengt-apple-ist-wieder-das-wertvollste-unternehmen-der-welt/24134582.html

[xiii] https://www.proteus-solutions.de/Proteus-News:Art.955195.asp

[xiv] https://www.deutschlandfunk.de/energiewende-der-schwierige-weg-zu-neuen-windraedern.724.de.html?dram:article_id=455824

[xv] https://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/kuka-aussenwirtschaftsgesetz-china-1.4256394

[xvi] Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung, https://www.diw.de/documents/publikationen/73/diw_01.c.611175.de/19-1-1.pdf, Seite 12, Tabelle 4

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