Tim Kirchhoff Menschen, die sich aktuell mit dem Bau eines Bio-Familienhauses beschäftigen, wird immer wieder dem Begriff Hausbau 4.0 begegnen, denn das Bauen soll sich in Zukunft radikal verändern. Doch was bedeutet das für den Bauherren und für die Baufirmen? Der folgende Artikel möchte auf die Besonderheiten näher eingehen und in diesem Zusammenhang nicht nur den angehenden Bauherren eine Reihe verschiedener Fragen beantworten und Infos zum Thema geben.
Hausbau 4.0 und seine Bedeutung: In der Baubranche hat sich ein Wandel vollzogen, der mit Digitalisierung, Automatisierung und Vernetzung einhergeht. Es kommen verschiedene Technologien zum Einsatz, die das Bauen effizienter und kostengünstiger machen, ohne dass dabei auf Qualität verzichtet werden muss.
Vorfertigung und serielles Bauen gewinnt immer mehr an Bedeutung: Hausbau 4.0 bedeutet eine Zunahme der modularen, seriellen und vorgefertigten Bauweisen. Dadurch lassen sich die Effizienz steigern und die Kosten senken. Sicherlich ist diese Idee nicht neu, wird jedoch immer stärker von den Ansätzen Industrie 4.0 beeinflusst.
Smart Home und Lebenszyklus rücken immer mehr in den Vordergrund: Nicht nur der langfristige Lebenszyklus einer Immobilie, sondern auch das smarte und vernetzte Haus rücken immer mehr in den Vordergrund und werden von privaten Bauherren in den Fokus gestellt. Ziel ist es, ein energieeffizientes und nachhaltiges Zuhause zu schaffen, welches durch minimale Sanierungskosten langfristig wertstabil bleibt.
Beim Hausbau 4.0 handelt es sich um eine komplette Neuausrichtung der traditionellen Baubranche, mit dem Ansatz, Prozesse effizienter zu gestalten, um schneller und kostengünstiger zu bauen, ohne dass die Qualität darunter leidet.
Definition: Mit Hausbau 4.0 wird der Wandel der Baubranche zur Digitalisierung, Automatisierung und Vernetzung bezeichnet, ähnlich wie es bereits bei Industrie 4.0 der Fall war. Es geht dabei um die Anwendung von Technologien wie etwa das Building Information Modeling (BIM), den Einsatz von autonomen Maschinen sowie der digitalen Baustellenvernetzung und der seriellen bzw. modularen Bauweise.
Unterschied zu herkömmlichem Hausbau: Die moderne und digitalisierte Bauweise unterscheidet sich vom traditionellen Hausbau durch die digitale Planung, industrielle Vorfertigung und die automatisierte Fertigung wie etwa dem 3D-Druck. Während beim herkömmlichen Hausbau die Bauteile für das Gebäude vor Ort aus Einzelteilen zusammengesetzt werden, werden beim Hausbau 4.0 die vorgefertigten Module im Werk nicht nur schneller, sondern auch präziser zusammengebaut.
Ziel: Der gesamte Bauprozess soll digitalisiert, vernetzt und modularisiert werden, um so die Effizienz und die Qualität zu steigern und Kosten zu senken, um flexible und zukunftsfähige Häuser zu errichten. Im Kern geht es darum, durch die smarten Technologien und die modulare Bauweise Fehler zu minimieren und die Bauzeiten zu verkürzen, um am Ende die Wertschöpfung zu optimieren.
Im Bauwesen ist die Digitalisierung eng mit dem Building Information Modeling verbunden. Es handelt sich dabei um eine kollaborative Arbeitsmethode zur Erstellung und Verwaltung von digitalen Gebäudemodellen.
Was ist BIM und wie unterstützt es Bauplanung und -ausführung: Es handelt sich um eine moderne Arbeitsmethode, welche in der Architektur und beim Bau eingesetzt wird. Es wird ein digitaler Zwilling (digitales Modell) von einem Bauwerk erstellt, welcher als zentrale Informationsquelle für alle Beteiligten dient. BIM geht dabei weit über die bekannten CAD-Programme hinaus, da es neben der Geometrie (3D) auch weitere Dimensionen wie Kosten (4D), Zeit (5D) und Faktoren wie Nachhaltigkeit und Betrieb integrieren kann. Dadurch können Architekten, Bauingenieure und Bauunternehmen an einer gemeinsamen und synchronisierten Datenbasis arbeiten.
Einsatz: Im Bauwesen wird BIM in der Planung und beim Entwurf sowie für die Bauausführung und -logistik eingesetzt. Des Weiteren unterstützt es auch den Betrieb, die Instandhaltung, die Öffentlichkeitsarbeit sowie das Kosten- und Zeitmanagement.
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick der Vorteile durch die Digitalisierung und BIM
| Vorteil | Erläuterung |
| Optimierte Zusammenarbeit | Alle Beteiligten am Projekt arbeiten mit den gleichen aktuellen Daten. Dies führt zu weniger Missverständnissen. |
| Fehlervermeidung | Planungsfehler und Kollisionen lassen sich frühzeitig erkennen und können behoben werden. Dies spart Zeit und Kosten. |
| Kostentransparenz | Die detaillierten Daten ermöglichen eine exakte Kostenkalkulation sowie eine bessere Übersicht über den Ressourcenverbrauch. |
| Effizienter Betrieb | Die digitalen Modelle lassen sich auch im laufenden Betrieb einsetzen, um Wartung und Instandhaltung zu optimieren. |
| Verbesserte Kommunikation | Aufgrund der Anschaulichkeit der 3D-Modelle können in der Öffentlichkeit die Projekte einfacher präsentiert werden. |
| Nachhaltigkeit | Durch BIM ist eine Bewertung und Optimierung der Nachhaltigkeit von Bauwerken bereits zu Beginn möglich. |
In erster Linie geht es dabei darum, ein Haus durch die Vernetzung von Heizung, Beleuchtung, Sicherheit sowie anderen Geräten zu steuern, um auf der einen Seite den Wohnkomfort und auf der anderen Seite die Effizienz zu steigern. Weitere Informationen darüber bietet die Website von Büdenbender Hausbau.
Vernetzung: Durch eine Vernetzung mit verschiedenen Smart Home Komponenten wie Heizung, Licht, Sicherheit und Multimedia wird für mehr Komfort, Energieeffizienz und Sicherheit gesorgt. Wichtig hierbei ist eine vorausschauende Planung der Infrastruktur. Dazu zählen neben einer durchdachten Verkabelung auch ausreichend Steckdosen und zentrale Technikräume. Die Steuerung erfolgt über Apps, Wanddisplays oder sonstige vernetzte Geräte.
Vorteile: Im Wesentlichen zählen hierzu Komfort durch eine zentralisierte Steuerung bzw. eine Szenensteuerung und Sicherheit durch automatisierte Sicherheitsfunktionen, Überwachung mit Benachrichtigungen, erweiterte Zugangskontrolle und Anwesenheitssimulation. Ein weiterer Vorteil ist die Energieeffizienz durch intelligente Heizungssteuerung, automatische Abschaltung von Geräten und Beleuchtung sowie die optimale Nutzung erneuerbarer Energien. Qualitativ hochwertige Systeme lassen sich auch in der Zukunft vielfältige Schnittstellen erweitern und es wird permanent Updates und neue Funktionen geben.
Standards und Schnittstellen: Zu den wichtigsten Standards und Schnittstellen zählen für kabelgebundene Systeme KNX und Ethernet/Powerline. Bei den drahtlosen Systemen sind dies WLAN, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, EnOcean, DECT ULE und Matter. Die zentrale Steuerung erfolgt über einen Smart Home Hub/Gateway oder über Sprachassistenten wie Google Assistant oder Amazon Alexa.
Dadurch lassen sich Bauprozesse effizienter, präziser und sicherer gestalten. Von digitalen Workflows, vernetzten Maschinen, Robotern und Drohnen werden Aufgaben unterstützt oder komplett übernommen, um die Bauzeiten zu verkürzen und zu höherer Qualität zu führen.
Einsatz von Baurobotern: Die vollautomatisierten Roboter können komplette Häuser errichten. Dabei arbeiten sie oft schneller und unermüdlicher als Handwerker.
Drohnen: Diese werden für Vermessung, Baustellenüberwachung und Inspektionen eingesetzt, um den Baufortschritt festzustellen.
3D-Druck im Hausbau: Er dient dem schichtweisen Aufbau von Wänden und Bauteilen, was zu einer schnelleren Errichtung, geringeren Kosten und weniger körperlicher Belastung für die Handwerker führt. Der Druckprozess wird dabei von einem Computer gesteuert. Dies ermöglicht millimetergenaues Arbeiten, das Herstellen von komplexen Formen und hilft beim Material sparen, ohne dass die Qualität darunter leidet.
Diese werden durch die modernen Bautechniken wie etwa eine sehr gute Dämmung, Dreifachverglasung der Fenster sowie den Einsatz von erneuerbaren Energien (Wärmepumpen, PV-Anlage) mit dem Hausbau vereint. Ein wesentlicher Punkt dabei ist das Erreichen der Standards wie zum Beispiel Effizienzhaus 40, welches nur 40 % des Energieverbrauches eines Referenzgebäudes benötigt und oftmals mit dem Qualitätssiegel Nachhaltiges Gebäude (QNG) kombiniert wird.
Zur Nachhaltigkeit zählen auch die Langlebigkeit, Ressourcenschonung sowie die Wahl von gesunden und langlebigen Materialien. All dies sorgt für einen geringeren ökologischen Fußabdruck über den gesamten Lebenszyklus des Hauses. Bauherren, die noch mehr darüber erfahren wollen, sollten sich die Website von Hausbauexperte anschauen.
Smart Energy Management: Damit ist die Integration digitaler Technologien zur intelligenten Steuerung der Energieflüsse im Eigenheim gemeint. Das System vernetzt dabei die verschiedenen Komponenten wie Solaranlagen, Wärmepumpen, Batteriespeicher; PV-Anlage und E-Auto-Ladestationen, um die Produktion und den Verbrauch von Energie zu optimieren. Dadurch lassen sich Stromkosten senken, die Energieeffizienz steigern und die Versorgungssicherheit erhöhen.
Einsatz digitaler Tools: Diese werden zur Prozessoptimierung über den gesamten Lebenszyklus eines Hauses genutzt. Unter anderem dienen sie auch für Energieverbrauchsprognosen, um weitere energiesparende Maßnahmen zu nutzen.
Nachhaltige Baustoffe und ressourcenschonende Bauverfahren: Zu den nachhaltigen Baustoffen zählen Holz als nachwachsender Rohstoff, der CO2 speichert, Lehm als natürlicher Baustoff zum Regulieren der Luftfeuchtigkeit und Recyclingbeton, der sowohl den Ressourcenverbrauch als auch den Bauschutt reduziert. Weitere derartige Baustoffe sind Bambus, Pilzmyzel, Kork, Hanf und Flachs. Ressourcenschonende Bauverfahren werden in digitale Planung, Vorfertigung, modulare Bauweisen und innovative Konstruktionen eingeteilt. Ein wichtiger Punkt hierbei ist auch die Kreislaufwirtschaft.
Grundsätzlich handelt es sich um einen digitalisierten, vernetzten und deutlich effizienteren Bauprozess, bei dem digitale Werkzeuge wie BIM, virtuelle Realität und Cloud-Software in der Planung zum Einsatz kommen. Die einzelnen Bauphasen sind durch robotische Fertigung, Tracking & Tracing sowie KI-gestützte Analysen gekennzeichnet.
Digitale Bauplanung: Mithilfe von digitalen Baustellen Zwillingen wird eine exakte Kopie des Bauobjekts erstellt, welche mit Echtzeit-Baustellen- und Maschinendaten angereichert werden kann. Durch die vernetzten 3D-Computermodelle gibt es keine isolierten Softwarelösungen mehr. Alle Abläufe können mittels Apps oder einer Projektmanagement-Software gesteuert werden.
Echtzeit-Kommunikation: Architekten, Bauleiter und Bauherren können jederzeit in Echtzeit kommunizieren und haben dabei stets die gleichen Daten vorliegen. So lassen sich Missverständnisse von Anfang an vermeiden.
Virtuelle Realität (VR): Diese ermöglicht, dass ein Bauwerk bzw. das neue Zuhause von den Familien vorab in 3D betrachtet und getestet werden kann, was in der Folge die Planungsqualität deutlich verbessert. Bauherren bekommen so ein reales Gefühl von ihrem neuen Zuhause und können gleichzeitig ihre Ansprüche an die Grundrissplanung und die Ausstattung geltend machen, was sofort in vollem Umfang im Rahmen der Planung umgesetzt werden kann.
Im Rahmen der Sicherheit wird unterschieden zwischen der Sicherheit auf der Baustelle sowie der späteren Haussicherheit. Zur Sicherheit nach dem Bau, der sogenannten Haussicherheit gehören der Einbruchschutz, Gefahrenmelden und die Video-Überwachung.
Baustellensicherheit: Diese wird anhand von IoT-Sensoren garantiert. Dabei werden permanent die Umgebungsbedingungen wie Gas, Luftqualität und Temperatur in Echtzeit überwacht, sodass im Notfall eine sofortige Reaktion möglich ist.
Klassische Sicherheitsmaßnahmen: Dazu zählen neben der Zugangssicherung zur Baustelle auch die Sicherung von Gefahrenbereichen (Baugruben, Materiallagerplätze) sowie eine ausreichende Beleuchtung. Es kann sichergestellt werden, dass sämtliche Brandschutzvorschriften und Maßnahmen zur Technik eingehalten werden und dass alle Menschen auf der Baustelle über eine persönliche Schutzausrüstung (PSA) bestehend aus Sicherheitsschuhen, Schutzhelmen, Warnwesten, Handschuhe, Gehörschutz und Sicherheitsbrillen verfügen.
Frühwarnsysteme: Dazu zählen die Vernetzung von verschiedenen Sensoren und Kameras, welche nicht nur Eindringversuche in jedem Bereich der Baustelle oder auf dem Grundstück, sondern auch Rauch oder einen Geräteverschleiß frühzeitig erkennen und sofort Alarm auslösen.
Moderne Wohnkonzepte im Hausbau 4.0 zeigen, wie Menschen heute leben und wie digitale Technik Familien über viele Jahre begleitet. In innovativen Architektenhäusern ergänzen Assistenzroboter die klassischen Wohnformen und unterstützen den Alltag – von intelligenter Herdüberwachung bis zur smarten Orientierung im Erdgeschoss. Ein durchdachter Grundriss ermöglicht flexible Räume für Großeltern, eine Nebenküche oder den Besuch im Musterhaus, wo neue Innovationen direkt erlebbar sind. Selbst das Konzept des modernen Austragshauses wird durch digitale Wohnsiegel, anpassbare Wänden und das erweiterbare Raum-Konzept neu interpretiert, sodass alle Ansprüche an ein zukunftsfähiges Zuhause erfüllt werden – ganz im Sinne dessen, was Geschäftsführer wie Büdenbender als Teil der „Heimat von morgen“ verstehen. Diese Entwicklung zeigt, wie Sachen wie Assistenzsysteme, flexible Wohnformen und modulare Grundrisse das Leben im Alltag mehrfach unterstützen und nachhaltig verbessern.
Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, Smart Home nachträglich in ein Haus einzubauen. Dabei wird unterschieden zwischen einfachen Funklösungen und komplexen Systemen, welche von einem Fachmann (Elektriker) installiert werden müssen.
| Möglichkeit | Erläuterungen | |
| Einfache, drahtlose Lösungen | Smarte Leuchtmittel und Steckdosen | Herkömmliche Leuchtmittel lassen sich gegen smarte Birnen austauschen. Mithilfe von smarten Steckdosen können bestehende Geräte gesteuert werden. |
| Integration | Einige Systeme ermöglichen das starten einer Bridge oder einem Gateway, um die verschiedenen Geräte auf Standards wie ZigBee zu steuern | |
| Steuerung | Diese erfolgt meist über App oder direkt via Bluetooth sowie über eine zentrale Station. | |
| Komplexere Lösungen | Licht- und Jalousiesteuerung | Bestehende Schalter werden durch intelligente Taster ersetzt. |
| Heizungssteuerung | Mit einem smarten Heizungssystem lässt sich Energie sparen und der Wohnkomfort erhöhen. | |
| Sicherheit | Dazu zählen smarte Bewegungsmelder, Tür- und Fenstersensoren, Videoüberwachung Wassermelder und ein Einbruchschutz. | |
| Integration in bestehende Systeme | Haushaltsgeräte wie etwa Backöfen oder Waschmaschinen mit Funktionen wie Home Connect können in eine Smart Home Infrastruktur eingebunden werden. |
Kosten: Einfache Lösungen sind oftmals schon ab 15 – 30 Euro erhältlich. Für erweiterte Systeme muss mit Kosten von 50 bis 150 Euro gerechnet werden, wobei ein Videoüberwachungssystem deutlich teurer sein kann. Die Gesamtkosten können je nach Umfang stark variieren. Hausbesitzer sollten bei einer umfassenden Vernetzung ihres Eigenheims mit Kosten zwischen 30.000 bis 40.000 Euro kalkulieren.
Aufwand und Kompatibilität: Der Aufwand ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Während die einfachen drahtlosen Systeme sich schon innerhalb weniger Minuten installieren lassen, muss für komplexe Systeme mit einem deutlich höheren Aufwand gerechnet werden. In Bezug auf die Kompatibilität kann gesagt werden, dass Funksysteme leichter nachrüstbar sind. Allerdings sind diese auch störanfälliger. Wichtig beim Kauf ist es, auf eine herstellerübergreifende Kompatibilität der Systeme zu achten, welche verschiedene Geräte und Apps unterstützen.
Beispiele für nachrüstbare Systeme: Dazu gehören Beleuchtung, Rollläden, Heizung, Sicherheit, Multimedia und die Einbindung von Haushaltsgeräten. Insgesamt lässt sich durch deren Umsetzung das Wohngefühl nicht nur in jedem einzelnen Raum, sondern in nahezu allen Wohnformen und für jeden Haustyp verbessern
Neben der höheren Effizienz sind dies Kosteneinsparungen und mehr Nachhaltigkeit. Möglich wird dies durch digitale Planung, modulare Vorfertigung und intelligente Technologien.
Schnellere Bauzeit: Durch die Vorfertigung der Bauteile im Werk kann die Montage vor Ort beschleunigt werden, was die Bauzeit um bis zu 80 % verkürzt.
Bessere Kostenkalkulation: Durch die standardisierten und anpassbaren Prozesse lassen sich die Kosten besser kalkulieren.
Höhere Präzision: Die digitale Planung und die industriellen Fertigungsprozesse sorgen nicht nur für eine höhere Präzision, sondern auch für eine hohe Qualität der Bauteile.
Reduzierter Materialverbrauch: Durch die Vorfertigung werden Ressourcen besser genutzt und Materialabfälle lassen sich reduzieren.
Neben den höheren Anfangsinvestitionen kommen auch allgemeine Bauprobleme wie Fachkräftemangel, steigende Baustoff- und Lohnkosten sowie die Auswirkungen der globalen Unsicherheiten zum Tragen.
Hohe Anfangsinvestitionen: Die Einführung der neuen digitalen Technik erfordert hohe Initialkosten und finanzielle Mittel.
Qualifizierungsbedarf: Sowohl Bauunternehmer als auch Arbeiter müssen entsprechend geschult werden, um die neuen Technologien und Prozesse nutzen zu können.
Akzeptanzfragen: Die Mitarbeiter der Unternehmen müssen den Wandel und die neuen digitalen Werkzeuge aktiv annehmen. Dies kann zu Widerstand bei den Beschäftigten führen.
Datenschutz und IT-Sicherheit: Um dies sicherzustellen, sind sowohl auf der Baustelle als auch später beim Smart Home System regelmäßige Updates und bewusster Umgang mit den Systemen erforderlich.
Verbindung von digital zu real: Die nahtlose Integration der digitalen Modelle in die physische Bauumgebung stellt für viele eine Herausforderung dar.
Die Zukunft des Hausbaus liegt nicht nur in der Digitalisierung, sondern auch in der Nachhaltigkeit und der Flexibilität durch modulare und serielle Bauweisen. Häuser in der Zukunft werden zunehmend smarter, energieeffizienter und flexibler, sodass sie sich problemlos an veränderte Lebenssituationen anpassen können. In naher Zukunft werden digitale Technologien wie 3D-Planung, BIM und Smart-Home Systeme zum Standard beim Hausbau gehören. Gleichzeitig werden die Nutzung nachhaltiger Materialien sowie CO2-neutrale Bauweisen immer mehr an Bedeutung gewinnen.
Vollautomatisierte Baustellen: Neben den digitalen Prozessen werden auf vielen Baustellen immer mehr Roboter zu sehen sein. Zusätzlich werden immer mehr Bauelemente in Vorfertigung oder mithilfe des 3D-Drucks hergestellt.
Integration von Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR): Dadurch wird der gesamte Prozess revolutioniert. Bauherren erleben die Entwürfe für ihr Haus als immersive virtuelle oder erweiterte Realität. Fachleute auf den Baustellen nutzen für Visualisierungen und zur Fortschrittskontrolle immer öfter VR und AR.
Vernetzte Nachbarschaften: Es wird nicht nur lokale Netzwerke für Nachbarschaftstreffs und Tauschbörsen geben, sondern es entstehen immer mehr gemeinsame Lernangebote wie Sprachcafés und Hausaufgabenhilfen. Dies alles findet unter anderem in Gemeinschaftsräumen sowie in Coworking Spaces in Wohngebäuden statt und soll helfen, den Austausch zu fördern. Gleichzeitig entstehen Mehrgenerationenhäuser. Beispielhaft dafür sind Konzepte wie „Heimat 4.0“, die das Zusammenleben mehrerer Generationen unter einem Dach mit flexiblen Nutzungsmöglichkeiten fördern, um eine Rückbesinnung der Menschen auf das Mehrgenerationenwohnen in den Vordergrund zu rücken.
Immer mehr Fertighäuser entstehen heute durch digital gesteuerte Prozesse, die zahlreiche Arbeitsschritte vereinfachen. Für Baufamilien und Baupartner ergeben sich daraus neue Chancen – von effizienteren Abläufen bis hin zu präziserer Planung und höherer Ausführungsqualität.
Viele Anbieter mit einem Fokus auf modernen Fertighausbau setzen die Prinzipien des Hausbau 4.0 gezielt ein, um Projekte schneller, sicherer und innovativer umzusetzen und ihren Kunden gleichzeitig ein besonders attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis zu bieten.
Daher planen immer mehr zukünftige Hausbesitzer bereits in der frühen Grundrissphase eine umfassende Vernetzung und integrieren Smart-Home-Technologien als festen Bestandteil ihres neuen Zuhauses.
Im Ergebnis ermöglicht der Hausbau 4.0 nicht nur die Vermeidung typischer Fallstricke, sondern schafft für Bewohner aller Generationen flexible Wohnlösungen, bei denen Wohnfläche, Eingangsbereich, Erdgeschoss und sogar eine mögliche Einliegerwohnung so gestaltet werden können, dass Assistenzroboter, zertifizierte Wohnsiegel, moderne Architektenhäuser und praktische Ergänzungen wie eine Nebenküche oder Räume für Großeltern optimal zusammenspielen. Dieses Zusammenspiel betrachten viele Geschäftsführer, Fachplaner und Musterhaus-Konzepte als richtungsweisende „Heimat der Zukunft“, in der Komfort, Sicherheit und die Weiterentwicklung traditioneller Wohnformen wie dem Austragshaus nahtlos miteinander verbunden sind.
Es geht dabei um die Digitalisierung und Modernisierung im Bauwesen durch die verschiedenen Ansätze von Industrie 4.0.
Neben der höheren Energieeffizienz und Autarkie durch die neue Smart Home Technologie und den Einsatz von erneuerbaren Energien wird ein gesundes Wohnklima ermöglicht, im Besonderen auf den Schutz vor Elektro-Smog.
Es spielt eine zentrale Rolle, da es die digitalen Planungsprozesse sowie die vernetzte Zusammenarbeit aller Beteiligten ermöglicht.
Nach Möglichkeit sollte es von Anfang an mit eingeplant werden. Dazu gehören auch die notwendige Elektroinfrastruktur wie etwa kabelgebundene Bussysteme und genügend Netzwerkdosen.
Diese Frage kann mit JA beantwortet werden, da eine höhere Anfangsinvestition nötig ist. Allerdings amortisieren sich die anfänglichen Mehrkosten durch langfristige Einsparungen bei Energie und einem gesteigerten Wert der Immobilie.
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