Teilautomatisierte Erzeugung von BIM-Modellen

Innovative Technologie im Architekturentwurf

In den vergangenen Jahren gewann Building Information Modeling (BIM) zunehmend an Bedeutung. Für öffentliche Projekte soll diese Technologie schon flächendeckend angewandt werden. Auch in der Bewertung von Energieeffizienz und Lebenszykluskosten bietet BIM Vorteile gegenüber konventioneller Planung im CAD.

In der Architekturinformatik arbeiten wir an der teilautomatisierten Erzeugung von Building Information Modeling-Modellen, da wir davon überzeugt sind, dass der architektonische Entwurf nicht automatisiert werden kann. Dafür sind die Abwägungsprozesse zu komplex – die Erfahrungen, die Architekten in ihrer Laufbahn machen, zu vielfältig.

In der Künstlichen Intelligenz (KI) sind wir als Gesellschaft gerade erst dabei, dem Computer das Sehen beizubringen. Seit einigen Jahren experimentieren wir nun mit dieser Technologie.

Mit KI kann man den kreativen Prozess während des Architekturentwurfs unterstützen. Der Computer kann viele Entwurfsparameter und Bewertungskriterien berechnen. Für quantitative Aspekte ist der Computer hilfreich. Aber was, wenn es um Qualitäten geht – räumliche Qualitäten, ästhetische Qualitäten oder Materialqualitäten?

Da ist der Architekt der Maschine maßgeblich überlegen und kann aus der Betrachtung eines architektonischen Entwurfs sofort Rückschüsse auf quantitative und qualitative Bewertungskriterien ziehen.

Architekten denken die Ästhetik, kulturelle und soziale Prägung in ihren Entwürfen mit. Diese vielfältigen Talente bedingen eine Art der Kreativität, die einzigartig ist. Dabei bringen Architekten Handlungskreativität und neue Ideen zusammen, um ein Werk zu schaffen.

In einem teilautomatisierten Ansatz der Künstlichen Intelligenz, dem sogenannten Human-In-The-Loop-System, werden diese Fähigkeiten der Architekten gewinnbringend unterstützt. Neben der Auswertung von Entwurfskriterien kann der Computer eine Vielzahl von Gebäudevarianten darstellen. So können Architekten, durch die Betrachtung unterschiedlicher Entwurfsvarianten, effizient und effektiv über ihre Entwurfsätze nachdenken. Dabei werden die funktionalen und formästhetischen Aspekte immer wieder neu überdacht. So nähert sich ein Architekt kontinuierlich an eine gute Entwurfs­variante an und kann währenddessen Rückschlüsse über ausgewählte Bewertungskriterien ziehen. Diese Human-InThe-Loop-Technologie ermöglicht es Architekten, ausgefallene Gebäudeformen effizient auszuwerten. Ebenso bietet die Teilautomatisierung die Möglichkeit, repetitive Planungsaufgaben, wie Einfamilienhäuser, immer wieder neu in der virtuellen Welt zu erleben und zu gestalten. Dieser Prozess bietet vor allem innovative Möglichkeiten für die Interaktion mit dem Bauherrn. Virtuelle Realität kann Gebäudevarianten für diesen erlebbar machen. Somit wird dem Bauherrn der Entwurf in allen Facetten nahegebracht, ohne im frühen Entwurf bereits auf Planzeichnungen und andere abstrakte Darstellungsmethoden zurückgreifen zu müssen.

Dieser Überblick über die technischen Möglichkeiten im teilautomatisierten Entwurf von Wohnbauten sollte Architekten ermutigen, neue Wege zu gehen. Gerade unter den Rahmenbedingungen der Corona-Pandemie bieten sich hier weitreichende Anwendungsmöglichkeiten.

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