Day­d­ream in Ar­chi­tec­tu­re

Nirgends ist der gestalterische Einfluss aus der Verflechtung von Architektur, Kunst, Mathematik, Technik und Informatik so intensiv spürbar wie bei den gegenwärtigen Entwicklungen in der digitalisierten Architekturgeometrie.

Auf der unermüdlichen Suche nach Einzigartigkeit wird die Technik zum Werkzeug,
um neue Formen zu (er)finden. Das Motto «Anything goes» öffnet an der Schnittstelle der verschiedenen Disziplinen den Blick für innova­tive Antworten auf architektonische ­Problemstellungen. 

Von der Suche nach Einzigartigkeit …

Während es in der Architektur vorrangig um die geometrische Formfindung geht, interessiert sich die Mathematik für den Algorithmus dahinter – also für die gene­rellen Prinzipien, die einer Form zugrunde liegen.

Mathematische Algorithmen werden beispielsweise dafür ein­gesetzt, um Konstruk­tionsprinzipien aus der Natur auf Ge­bäude zu übertragen. In Com­putersimulationen können für die Gestaltung von ­Trag­struk­turen heute natür­liche Wachs­tums­pro­zesse imitiert werden. 

Künstler leiten von analog entwickelten Skulpturen mathematische Prinzipien für die Formgebung ab, die sich dann digital auf die Architektur anwenden lassen.¹ Erkenntnisse aus der mathematischen Generalisierung werden auf diese Weise für den architektonischen Entwurfsprozess nutzbar gemacht.

Physikalische und rechne­rische Experimente eröffnen in der Architektur auch neue Möglichkeiten für eine intelligente Symbiose von Form, Struktur und Fertigung.

Beispielsweise bei der Entwicklung von Rasterschalen mit doppelt gekrümmten Flächen, die zwar komplex aussehen, aber eine Vereinfachung in der Konstruktion und Fertigung erlauben.²

Im digitalen Fertigungsprozess lassen sich mithilfe von Robotern heute auch doppelt gekrümmte Oberflächengeometrien scheinbar mühelos verwirklichen, wie die kraftadaptiven Drahtschnei­de­­experimente mit Polystyrol von Gramazio Kohler Research zeigen.³ Das kreative Spiel mit Formen geht dabei Hand in Hand mit digitalen Planungsprozessen.

… zur kreativen Entfaltung einer Idee

Die Faszination, die vom spielerischen Umgang mit geometrischen Formen in der Architektur ausgeht, ist gross, und der gestalterischen Freiheit scheinen kaum Grenzen gesetzt – insbesondere, da com­putergestützte Entwurfsprozesse zunehmend die interdisziplinäre Vernetzung und den Informationsaustausch der Beteiligten untereinander vereinfachen. 

Doch welcher Stellenwert soll diesem spielerischen Element in der Architektur künftig zukommen, damit es nicht zum reinen Selbstzweck in der Formfindung reduziert wird? Zwar kommen auch beim computergestützten Entwurf die klassischen architektonischen Prinzipien Einfachheit, Ästhetik und Logik zum Tragen, doch die Herangehensweise im Entwurfsprozess ist eine andere.

In der Praxis hat es sich daher bewährt, die Entwurfsidee vom entwerferischen Prozess getrennt zu betrachten. Computerbasierte Tools kommen am besten erst im Entwurfsprozess zum Einsatz, nachdem schon eine konkrete Idee formuliert wurde. Mit ihrer Hilfe sind ein iteratives, spielerisches Ausprobieren und eine rationale
Problemlösung möglich. 

Architekten müssen im Umgang mit Computern und digitalen Prozessen auch erkennen, wo deren Grenzen liegen. Wenn in der Formfindung nichts mehr unmöglich scheint, ist es umso entscheidender, sich auf das Wesen der Dinge zu
besinnen.

Computer­basierte Tools fungieren als Mittel zum Zweck und können eine Idee in der technischen Umsetzung beflügeln. Doch Ideen leben in erster Linie von unserer Fantasie und unseren Träumen. Sie brauchen kreativen Freiraum, um sich entfalten zu können. Diese Aufgabe kann uns die Technik – glücklicherweise – bisher noch nicht abnehmen.

Anmerkungen

1. Erik und Martin Demaine: «Curved-Crease Sculpture», Katalog, 2012, http://erikdemaine.org/curved
2. Denis Hitrec und Eike Schling: «Asymptotic Gridshell», TU München, 2016.
3. Gramazio Kohler Research: «Force-adaptive Wire Cutting» ETH Zürich, 2016.