architektur FACHMAGAZIN Ausgabe 2 2022
Gebäude energieeffizienter und resilienter gegen Umwelteinflüsse zu machen, ist eine der großen Aufgaben moderner Architektur. Die Fassade, als äußerste Schutzhülle, bietet hier besonders großes Potenzial. Probleme wie zu hoher Hitzeeintrag, die schon hier gelöst werden, entlasten vor allem die Haustechnik und können bei der Energiebilanz entscheidend sein. Doch moderne Fassaden können mehr. Sie erzeugen Strom, lüften selbstständig, kühlen überhitzte Städte und bieten mitunter sogar Lebensraum für allerlei Tiere. So legen sie einen Grundstein für nachhaltiges und zukunftsorientiertes Bauen. Die Projektberichte, die wir für diese Ausgabe zusammengestellt haben, könnten kaum unterschiedlicher sein. Sie spannen den Bogen zwischen smarten High-Tech- sowie cleveren Low-Tech-Ansätzen.
Gebäude energieeffizienter und resilienter gegen Umwelteinflüsse zu machen, ist eine der großen Aufgaben moderner Architektur. Die Fassade, als äußerste Schutzhülle, bietet hier besonders großes Potenzial. Probleme wie zu hoher Hitzeeintrag, die schon hier gelöst werden, entlasten vor allem die Haustechnik und können bei der Energiebilanz entscheidend sein. Doch moderne Fassaden können mehr. Sie erzeugen Strom, lüften selbstständig, kühlen überhitzte Städte und bieten mitunter sogar Lebensraum für allerlei Tiere. So legen sie einen Grundstein für nachhaltiges und zukunftsorientiertes Bauen.
Die Projektberichte, die wir für diese Ausgabe zusammengestellt haben, könnten kaum unterschiedlicher sein. Sie spannen den Bogen zwischen smarten High-Tech- sowie cleveren Low-Tech-Ansätzen.
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<strong>architektur</strong> <strong>FACHMAGAZIN</strong><br />
94<br />
edv<br />
KI am Bau:<br />
Maschinell planen und bauen<br />
Neben der Digitalisierung und der BIM-Planungsmethode bestimmt<br />
zunehmend die KI das Planen, Bauen und Nutzen von Bauwerken. Welche<br />
Lösungen und Entwicklungen gibt es derzeit?<br />
Text: Marian Behaneck<br />
Neben der Digitalisierung und BIM beeinflusst<br />
zunehmend auch die Künstliche<br />
Intelligenz (KI) den Bausektor. Das ist ein<br />
Teilgebiet der Informatik, das sich mit der<br />
Erforschung intelligenten Verhaltens und<br />
maschinellen Lernens, aber auch der praktischen<br />
Anwendung von Systemen befasst,<br />
die menschliche Fähigkeiten wie logisches<br />
Denken, Lernen, Planen und Kreativität<br />
nachahmen können. Welche aktuellen Anwendungen<br />
und Entwicklungen gibt es bereits,<br />
welche Möglichkeiten, aber auch Herausforderungen<br />
entstehen dadurch?<br />
KI fürs Planen<br />
Bestandserfassung: Bei der Bestandserfassung<br />
per 3D-Laserscanner müssen Millionen<br />
von Messpunktdaten ausgewertet<br />
und so strukturiert werden, dass sie für die<br />
CAD- und BIM-Planung verwertbar sind.<br />
KI-basierende Analysemethoden liefern dabei<br />
Informationen über die Art des Bauteils,<br />
z.B. Wand, Stütze, Decke, Fenster, Rohrleitung,<br />
verknüpfen sie mit weiteren Daten –<br />
etwa zu Materialien oder Bauschäden – und<br />
generieren aus diesen Informationen ein<br />
BIM-Modell. Andere KI-Projekte befassen<br />
sich mit der Vermessung von Räumen und<br />
Objekten mithilfe von Apps, die auf die besonderen<br />
Fähigkeiten aktueller Smartphone-Kameras<br />
zurückgreifen und aus den<br />
erfassten Messwerten selbstständig ein<br />
3D-Modell berechnen. (Beispiele: www.actimage.de,<br />
www.aurivus.com, www.bimkit.eu)<br />
Generative Gestaltung: (auch „Generatives<br />
Design“) Regelbasierte Prozesse,<br />
anwenderdefinierte Parameter und Verknüpfungen<br />
bestimmen bei der generativen<br />
Gestaltung das Entwurfsergebnis.<br />
Das ermöglicht eine mit konventionellen<br />
CAD-Planungsmethoden bisher nicht erzielbare<br />
Form- und Gestaltungsfreiheit.<br />
Die Künstliche Intelligenz (KI) gehört auch im Baubereich<br />
zu den Schlüsseltechnologien der nächsten Jahre. © Bosch<br />
So können beispielsweise von der Natur<br />
inspirierte, bionische Formen einfacher<br />
geplant und über CNC-Maschinen oder<br />
3D-Drucker auch direkt gefertigt werden.<br />
Verknüpft man die generative Gestaltung<br />
mit KI- Algorithmen, können auch komplexe<br />
Entwurfsvorgaben berücksichtigt und etwa<br />
Grundrisskonzepte unter Berücksichtigung<br />
von Raumfunktionen, Raumbeziehungen,<br />
Raumqualitäten etc. entwickelt werden<br />
(Beispiele: https://redshift.autodesk.de/generatives-design-ki)<br />
Stadtplanung: Insbesondere in der Stadtplanung<br />
fließt eine Vielzahl von Entwurfskriterien<br />
und -parameter in die Entwurfsüberlegungen<br />
mit ein – wie etwa<br />
das städtebauliche Umfeld, Klima-, Wind-,<br />
Lärm- oder Belichtungsverhältnisse, soziologische<br />
Rahmendaten etc. Auch KI-Algorithmen<br />
basierende Software-Lösungen<br />
wie beispielsweise Spacemaker versprechen<br />
eine schnellere Generierung von Entwurfsalternativen,<br />
unter Berücksichtigung<br />
aller relevanten Einflussfaktoren. So kann<br />
das individuelle Potenzial eines Standortes<br />
optimal ausgereizt und die bestmögliche<br />
Lösung gefunden werden, etwa die optimale<br />
Bebauung eines Grundstücks unter<br />
Beachtung baurechtlicher Vorgaben und<br />
qualitativer Parameter, wie Besonnung,<br />
Lärm etc. (Beispiele: www.spacemakerai.<br />
com, www.propertymax.de)
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