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TECHNIK
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Fachbeitrag
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FASSADE 2/2018
Entwurf komplexer Fassaden
im digitalen Zeitalter
Von Prof. Dr.-Ing. Winfried Heusler und Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Ksenija Kadija
Fassaden bilden die Nahtstelle zwischen In-
nenraum und Umgebung. Sie beeinflussen
maßgeblich die Gebäudequalität (Bild 1).
Aus den jeweiligen Gesellschafts-, Wohn-
und Arbeitsformen sowie aus den regiona-
len sozialen Verhältnissen resultieren die
Anforderungen an Gebäude. In Mitteleu-
ropa besteht heute die wesentliche Heraus-
forderung darin, praktische und gestalteri-
sche Qualität sowie Nutzungsqualität – im
räumlichen und baugeschichtlichen Kon-
text – in Einklang zu bringen. Und das in ei-
nem Umfeld, das einem permanenten Wan-
del unterliegt. Seit Jahrhunderten bilden die
verfügbaren Technologien und Werkzeu-
ge die Grundlage innovativer Lösungen. Im
Rahmen der digitalen Transformation spie-
len stetig steigende Rechenleistung und Mi-
niaturisierung von IT-Komponenten sowie
Künstliche Intelligenz eine maßgebliche
Rolle. Sie bieten auch Planern von Fassaden
völlig neue Möglichkeiten.
Entwurfsmethoden
Das Ergebnis eines Entwurfsprozesses –
der Entwurf – besteht aus Texten, Skizzen,
Zeichnungen, Grafiken, Modellen und Be-
rechnungen. Diese Darstellungen sind Mit-
tel der Veranschaulichung und der Kommu-
nikation. Auf ihrer Grundlage werden durch
das Entwurfsteam – ggf. in Rücksprache mit
dem Bauherrn – Qualität, Funktionswei-
se und Funktionstüchtigkeit sowie eventu-
elle Fehler des Entwurfs überprüft, disku-
tiert und gegebenenfalls verbessert. Über
die Jahre haben sich die Entwurfsstrategi-
en verändert (Bild 2). Mittlerweile halten
das Generative Entwerfen und der Einsatz
von visuellen Programmiersprachen auch
im Bauwesen Einzug. Für die geometrische
Modellierung ist die bekannteste Sprache
Grasshopper für Rhinoceros 3D. Ihr Nutzen
wird in Fachkreisen kontrovers diskutiert.
Als Vorteile gelten das Modellieren repeti-
tiver Arbeiten ohne spezielle Programmier-
kenntnisse, die einfache Anpassung von
Programmen an spezifische Entwurfsauf-
gaben sowie die automatische Anpassung
des Modells an veränderte Randbedingun-
gen basierend auf der Abbildung von Kon-
struktionsregeln. Ein Nachteil ist, dass ex
trem komplexe Sachverhalte damit oft nicht
umgesetzt werden können.
Ein weiteres bekanntes Einsatzgebiet ist die
Modellierung von technischen Systemen,
mit dem Ziel, den Energiebedarf des Gebäu-
des und den Raumkomfort zu simulieren.
Künstliche Intelligenz
Menschliche Intelligenz wird häufig in vier
Kategorien eingeteilt:
– Kognitive Intelligenz: logische Erkennt-
nis- und Informationsverarbeitung
– Sensomotorische Intelligenz: Summe al-
ler menschlichen Sinne
– Emotionale Intelligenz: Fähigkeit, sich in
andere Menschen hineinzuversetzen
– Soziale Intelligenz: menschliches Gespür
(z. B. Teamgeist).
Künstliche Intelligenz (KI) versucht
menschliche Intelligenz zu imitieren. Dabei
existieren zwei Strömungen:
– Die symbolische KI setzt auf
Bild 1: Einfluss der Fassade auf die Gebäudequalität.
Bild 2: Entwurfsstrategien im Wandel der Zeit.