Architektur simulieren

Themenheft von Hochparterre, April 2020

Architektur simulieren Die dreidimensionalen, digitalen Modelle verbinden sich mit Daten und werden interaktiv. So lässt sich testen, was zukßnftig gebaut wird.

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Die Applikation Archscape von Raumgleiter bettet 3-DModelle in Google Earth ein. Je nach Bedarf lässt sich die benötigte Ebene einblenden, hier die Amortisationsdauer der Photovoltaikmodule.

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Editorial

Testen, was gebaut wird Inhalt

4 Plangrundlage, Seh- und Entscheidungshilfe Drohnen haben das Entwicklungsareal Attisholz ­eingescannt und ­so die Grundlage für dreidimensionale, digitale Modelle geliefert.

8 « Wie Minecraft auf Steroiden » Die Forschungsleiterin von Foster + Partners, London, erzählt, wie die Simulationsmöglichkeiten am Computer den Entwurf beschleunigen.

10 Verschwindet das ­physische Modell ?

3-D-Modelle und Virtual-Reality-Brillen halten Einzug bei Jurys. Ein Gespräch über Gefahren und Chancen des digitalen Wetttbewerbs.

14 Die neuen Instrumente der Planer Für Planerinnen und Architekten werden laufend neue digitale ­Werkzeuge entwickelt. Eine Übersicht in fünf Kapiteln.

2 0 « So habe ich es mir nicht vorgestellt » Stücki Park, Limmatstadt oder Schulhaus Manegg: Interaktive 3-D-­ Modelle geben auch Laien räumliche Eindrücke von Projekten.

Titelseite: Über den Baumaterial-Hub Mtextur ­lassen sich nahezu 50 000 CAD- und BIM-­­ Texturen direkt in verschiedenen CAD-Programmen und ­Planungstools anwenden.

Die Werkzeuge der Architektinnen und Planer ändern sich.

Sie verbinden die dreidimensionalen, digitalen Modelle mit den Daten aus der Planung und machen sie interaktiv.

So lässt sich, was künftig gebaut wird, nicht nur darstellen, sondern auch durchführen und testen – eben simulieren.

Ein interaktives, dreidimensionales Modell ist leichter verständlich als ein zweidimensionaler Grundriss. Technologien wie Augmented Reality – also die Überlagerung der Wirklichkeit mit einer virtuellen Ebene – und Virtual Reality – also das vollständige Eintauchen in die Virtualität – schaffen ein fast schon reales Raumgefühl. Die neuen Werkzeuge bringen die Architekten, Planerinnen und Bauherren an einem Modell zusammen. Alle sehen das Gleiche, reden vom Gleichen. Änderungen können sofort angepasst und beschlossen werden, alle sind auf dem neusten Stand, auch die, die nicht vor Ort sind. Weil das Modell digital ist, sind Varianten mit veränderten Daten schnell erarbeitet und präsentiert. Der Zugriff ist über das Internet immer und überall möglich.

Welche Möglichkeiten sich in den verschiedenen Phasen einer Planung eröffnen, erzählt und zeigt dieses Themenheft: von der Entwicklung des Attisholz-Areals über den Entwurf bei Foster + Partners in London bis zur Kommunikation mithilfe des interaktiven Modells. Es diskutiert offene Fragen im digitalisierten Wettbewerbsverfahren und präsentiert ein Panorama digitaler Werkzeuge.

Die Firma Raumgleiter, mit der dieses Themenheft entstanden ist, unterstützt Architektinnen, Planer und Entwickler, Projekte digital zu konzipieren, umzusetzen und zu vermitteln. Raumgleiter hat Partner und Kunden zusammengebracht, die sich ebenfalls finanziell an dieser Publikation beteiligt haben: AS Aufzüge, CRB, Gruner, Mtextur, Singular, Swiss Prime Site. Der Künstler Stefan Jaeggi hat die Simulationen der Heftpartner in Szene gesetzt. Seine Bildstrecke bringt das Virtuelle mit dem Realen zusammen und lädt zum Spiel mit den digitalen Darstellungen von Architektur ein. Urs Honegger

Rückseite: Mit dem Bürokonfigurator will Swiss Prime Site ­Entscheidungsprozesse ver­kürzen. ­Gewählte Mieterkonfigurationen lassen sich ­direkt in das BIM-Modell übertragen.

Impressum Verlag Hochparterre AG Adressen Ausstellungsstrasse 25, CH-8005 Zürich, Telefon +41 44 444 28 88, www.hochparterre.ch, verlag@hochparterre.ch, redaktion@hochparterre.ch Verleger Köbi Gantenbein Geschäftsleitung Lilia Glanzmann, Werner Huber, Agnes Schmid Verlagsleiterin Susanne von Arx Konzept und Redaktion Urs Honegger Fotografie Stefan Jaeggi, stefanjaeggi.com Art Direction Antje Reineck Layout Sara Sidler Produktion Thomas Müller Korrektorat Elisabeth Sele, Dominik Süess Lithografie Team media, Gurtnellen Druck Stämpfli AG, Bern Herausgeber Hochparterre in Zusammenarbeit mit Raumgleiter Bestellen shop.hochparterre.ch, Fr. 15.—, € 12.—

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Biotechkonzern generiert Nachfrage 2016 hat das Immobilienunternehmen Halter die rund 500 000 Quadratmeter grosse Brache der 2008 stillgelegten ­Zellulosefabrik östlich von Solothurn gekauft. Das Kernareal besteht aus der knapp einen Kilometer langen, ­direkt an der Aare gelegenen Industriebrache, die rund 160 000 Quadratmeter umfasst.

Die übrigen rund 340 000 Quadratmeter ­entfallen auf Gehöfte und Landwirtschaftsland. Bis 2045 will Halter hier 1300 Wohnungen sowie rund 55 000 Quadratmeter Gewerbe-, Verkaufs-, Gastronomie- und Dienstleistungsflächen schaffen. Im Industriepark auf der gegenüberliegenden

Flussseite hat die Zukunft schon schnell und viel Fahrt aufgenommen. 2015 verkündete der Kanton Solothurn dort die Ansiedelung der Firma Biogen.

Der US-­Biotechnologiekonzern kaufte 22 Hektar Land in Geh­distanz zum Attisholz-Areal und eröffnete 2019 darauf eine neue Produktionsanlage. Insgesamt 600 Arbeitsplätze will Biogen dereinst an diesem Standort schaffen. Beim Verkauf an die Biotechfirma verpflichtete sich der Kanton zum Bau des neuen Uferparks. Tausende Solothurnerinnen und Solo­thurner pilgerten im Sommer 2019 an dessen Einweihung. www.attisholz-areal.ch

Plangrundlage, Seh- und Entscheidungshilfe Beim 500 000 Quadratmeter grossen Industrieareal Attisholz haben digitale Helfer die Gegenwart eingescannt und daraus die Zukunft simuliert. Ein virtueller Besuch in einem der grössten Entwicklungsareale der Deutschschweiz.

Text: Roderick Hönig

Das Attisholz-Areal in Riedholz SO im dreidimensionalen Modell.

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Das klassische Fassaden-/Volumenmodell einer frühen Studie.

Das photogrammetrische Modell mit Fassadenoberflächen.

Andreas Campi ist zuversichtlich: « Das Attisholz-Areal bietet die Gelegenheit, eine digitale Kette von der Areal­ entwicklung bis zum Betriebsmodell zu knüpfen », erklärt der Entwicklungsleiter bei Halter. 2016 hat das Immobilienunternehmen die riesige Industriebrache der 2008 stillgelegten Zellulosefabrik östlich der Stadt Solothurn gekauft. Bis 2045 sollen hier 1300 Wohnungen und rund 55 000 Quadratmeter Gewerbe-, Verkaufs-, ­Gastronomieund Dienstleistungsflächen entstehen. Attisholz ist ein Generationenprojekt, wie Campi betont. Die schiere Grös­ se zwingt das Immobilienunternehmen, in einem weiten Planungs- und Realisierungshorizont zu denken.

Beim Stellen der städtebaulichen Weichen, bei der Ermöglichung von Zwischennutzungen und bei der Suche nach dem optimalen Nutzungsmix spielten und spielen die Simulationsmöglichkeiten verschiedener digitaler Modelle eine zentrale Rolle. Sie mussten aber erst einmal hergestellt werden. Zwar sind heute 3-D-Gebäudedaten schon für wenig Geld erhältlich, und auch ein digitales Geländemodell war bereits vorhanden. « D och um eine Grundlage für ein detailliertes 3-D-Modell zu bekommen, mussten wir das ganze Areal mit Drohnen dreidimensional scannen », erklärt Daniel Kapr von Raumgleiter. Was die Drohnen lieferten, war eine gigantische Punktwolke, aus der Raumgleiter mit Photogrammetrie ein 3-D-Modell des Bestands baute. Daraus wurde ein Volumen- und ein Fassadenmodell gebaut, das nach Gebäuden gegliedert und in Geschosse aufgeteilt wurde. Beide Modelle haben eine Genauigkeit von plus / minus einigen Zentimetern – genauer und aktueller als die bestehenden Plangrundlagen, wie Kapr betont. Rund drei Tage waren die Drohnenspezialisten unterwegs, zwei weitere Tage benötigten sie, um die Daten der Scans zu verarbeiten.

zen gebaut werden soll », erklärt der Architekt. So konnte das Immobilienunternehmen schnell und einfach über die ersten baulichen Eingriffe entscheiden, die für eine Teilöffnung des Areals nötig waren und zur Attraktivität für eine breitere Schicht beitragen sollten. Mit der Umsetzung wurde dann das lokale Büro Borer Architektur und Partner beauftragt, das 2018 mit der Arena, coolen Spielplätzen, einer Feuerstelle und weiteren kleinen Interventionen einen Teil der Stras­senräume und Plätze des Areals in eine familienfreundliche Freizeit- und Eventlandschaft verwandelte. Ihren Beitrag zur Positionierung als Eventlandschaft sollen auch der Umbau und die Sanierung der denkmalgeschützten Kiesofenhalle leisten. Grundlage für die Bauarbeiten ist ein 3-D-Modell, das Raumgleiter aus einem dreidimensionalen Scan generiert hat. Es hat eine Genauigkeit von plus / minus 3 Millimetern.

Städtebau und Ökonomie in einem Modell Auf der Basis des Gittermodells, das Raumgleiter den Beteiligten per Online-Link inklusive Virtual-Reality-Funktion zur Verfügung stellte, hat Burckhardt + Partner ein weiteres digitales Modell gebaut. Das Architekturbüro hat für Halter bereits vor dem Kauf des Areals eine architektonische Vision entwickelt. « Die Hauptfrage war, wie mit dem teilweise denkmalgeschützten Bestand umzugehen ist – städtebaulich und ökonomisch », erklärt Stephan Wedrich, Projektleiter und Mitglied der Standortleitung Basel. Weil dieses Modell gleichzeitig städtebauliche Räume simulieren und Kubaturen rechnen konnte, sei es für die Architekten genauso relevant gewesen wie für den Auftraggeber, so Wedrich. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem klassischen Klötzlimodell aus Styropor: Das digitale Modell erlaubt schnelle und einfache Variantenstudien, aus denen rasch Flächen- und Volumenangaben gezogen Digital mal rasch einen Prototypen entwickeln werden können. Vor allem im städtebaulich heiklen BeDas detaillierte dreidimensionale Modell hat Raum- reich rund um den alten Säureturm hätten sie rasch die gleiter unter anderem für ‹ Rapid Prototyping › verwen- Proportionen, Höhen und Abstände von unterschiedlichen det, wie Kapr es nennt. « Wir haben zusammen mit Halter Aufbauten, aber auch die Tageslichtverhältnisse auf der kleine Baumassnahmen für Zwischennutzungen direkt Fussgängerebene prüfen können, sagt Wedrich. Gleichim gebauten Umfeld visualisiert – etwa wo und wie die zeitig konnten sie für den Entwickler unterschiedliche grosse Openair-Veranstaltungstribüne mit 800 Sitzplät- Nutzungen simulieren und ungefähre Erstellungs- und →

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Die Ausgangslage: Wo und wie soll die Openair-Tribüne gebaut werden?

Die erarbeitete Variante: Im dreidimensionalen Modell sind mit ‹ Rapid Prototyping › Variantenstudien schnell gemacht.

→ Betriebskosten berechnen. « Wie bei allen digitalen Modellen war es anspruchsvoll zu entscheiden, welcher Detaillierungsgrad in welcher Phase angemessen ist », blickt Wedrich kritisch zurück. Lieber nicht zu früh zu hohe Anforderungen ans Modell stellen, empfiehlt der Architekt. Die Erfahrungen aus anderen Grossprojekten haben Burckhard + Partner gelehrt, die nächste Modellstufe, also die fachübergreifende Zusammenarbeit aller an der Planung, Ausführung und Nutzung eines Bauwerks beteiligten Partner, abhängig von den spezifischen Anforderungen an die Teilprojekte zu machen. Wichtig sei auch, die Anforderungen an das digitale Modell mit allen Projektbeteiligten möglichst früh zu definieren, so der Architekt. An Grenzen stiessen die Planungsbeteiligten mit der Datenmenge des Arealmodells: Weil die vielen Gigabytes sein Handling träge machten, war es kaum möglich, effizient am Gesamtmodell zu arbeiten. Zusammen mit dem Auftraggeber entschieden die Planer, das Modell zu unterteilen und ein paar Extrastunden zu investieren, um es später zusammenzufügen. In der digitalen Planungswelt sei das Attisholz-Areal nur schon wegen seiner Grös­ se ein Pionierprojekt, ist Wedrich überzeugt.

Demokratisierung der Planungsdiskussion Nachdem Solothurn das Areal an Halter verkauft hatte, installierte der Kanton eine Kerngruppe bestehend aus Käufer, Architekten, Gemeinde- und Behördenvertretern. Bernard Staub hat diesen Prozess bis 2019 begleitet. « Das digitale Modell hat eine demokratische Diskussion möglich gemacht », blickt der pensionierte Kantonsplaner zurück. Zweidimensionalen Renderings hätte er nie wirklich getraut, im virtuell begehbaren Volumenmodell hingegen hätten er und auch andere Mitglieder der Kerngruppe mit eigenen Augen und aus der Position ihrer Wahl Durchblicke, Abstände, Höhen oder die Positionierung in der Landschaft prüfen können, so Staub. Diese Möglichkeit habe er bei sensiblen städtebaulichen Punkten im

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Inneren des Areals intensiv genutzt, etwa als es um die Positionierung des geplanten Hochhauses ging. Das Modell habe den Architekten und dem Eigentümer aber auch geholfen, ihre Vorschläge besser zu begründen. « Sie konnten den Weg, der zu ihren Entscheidungen führte, sichtbar machen », sagt Staub. Das Modell sei zwar eine grobe, aber gute Grundlage, die nun in der Nutzungsplanung vertieft werden müsse. Dann helfe es auch, das nächste Glied der digitalen Kette anzufügen und die Architekturwettbewerbe auf einer soliden digitalen Basis durchzuführen, ist der Ex-Kantonsplaner überzeugt.

Auch Kommunikationsmittel Als Gemeindepräsidentin von Riedholz, auf ­dessen Gebiet Attisholz liegt, war Jasmine Huber bis Ende 2019 Teil der Kerngruppe. Für die Gemeinde und für die Region sei vor allem die Qualität der öffentlichen Räume relevant, sagt sie: Wie sehen die Strassen und Plätze aus ?

Wie verändert das Projekt den Aareraum ? Wo gibt es wann Sonne, wo wann Schatten ? Diese Fragen wollte die Gemeindevertreterin beantwortet haben. « Mich hat beeindruckt, wie präzis das Modell war und wie frei ich mich mit der VR-Brille darin bewegen konnte. Ich konnte damit ein Gespür für die Volumen entwickeln », so die Politikerin rückblickend. Die Simulationen und Studien, die in der Kerngruppe diskutiert wurden, seien aber noch an keiner Gemeindeversammlung gezeigt worden. Nun sei genau zu prüfen, wann welche Bilder veröffentlicht werden. « Die Simulationen werden bei der Vermittlung zwischen Fachgremium und Laienpublikum eine wichtige Rolle spielen », so Huber. Mit dem 3-D-Modell könne schnell und konkret möglichen Vorurteilen oder auch Ängsten begegnet werden. Viele im Dorf fragten sich etwa, wie die Hochhäuser den Blick gegen Süden verändern werden. « Ein virtueller Rundgang kann frühzeitig eventuellen Einsprachen den Wind aus den Segeln nehmen », ist die ehemalige Gemeindepräsidentin überzeugt.

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Das Ingenieurbüro Gruner Roschi entwickelt mithilfe von d ­ ynamischen Gebäudesimulationen energetische, klimatische und gebäudetechnische Lösungen.

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« Wie Minecraft auf Steroiden » Martha Tsigkari leitet die Forschung bei Foster + Partners in London. Wie die Simulationsmöglichkeiten des Computers den ­Entwurf beschleunigen, erklärt sie im Interview.

Interview: Andres Herzog

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In allen Planungsphasen kommen digitale Werkzeuge zum Einsatz. Was sind die wichtigsten ­Vorteile im ­Entwurf ?

Martha Tsigkari: Digitale Werkzeuge verbessern die Kreativität in vielerlei Hinsicht, weil sie Architektinnen mehr Zeit und Möglichkeiten geben, kreativ zu sein. Mit dem Computer können wir die Auswirkungen eines Entwurfs simulieren und besser verstehen. Unser Prozess ist zirkulär: Wir entwerfen Varianten, und Fachplaner analysieren deren Verhalten anhand verschiedener Kriterien wie Tageslicht, Wind oder Schatten. Früher dauerte dieser Prozess Wochen, und der Entwurf hatte sich am Schluss schon wieder verändert. Mit unseren neuen Tools verkürzen wir den Zyklus auf ein paar Minuten. Mit einem Mausklick lassen Architekten verschiedene Analysen in Echtzeit auf ihrem 3-D-Modell laufen und sehen, wie gut jede Variante abschneidet. Damit können sie rasch ein Gespür für die Performanz ihrer Entwürfe entwickeln.

Lässt der Computer mehr Zeit zum Skizzieren und Entwerfen ?

Ja. Anstatt Zeit mit dem Zeichnen oder Analysieren einer Variante zu verbringen, können Architektinnen kreativ sein. Dies ist einer der Gründe, warum wir Virtual Reality ( VR ) und Augmented Reality ( AR ) in unsere Arbeit integrieren. Damit verstehen die Planer besser, wie sich eine veränderte Wand oder ein anderes Material auf den Raum auswirken. Viele Aspekte dieser Technologie verbessern und beschleunigen den Entwurfsprozess.

Welche Routineaufgaben kann der Computer übernehmen ?

In den letzten zehn Jahren sind wir von 2-D-Zeichnungen auf 3-D-BIM-Modelle umgestiegen. Damit generieren wir alle Grundrisse und Schnitte praktisch sofort. Heutzuta-

ge möbliert eine durch maschinelles Lernen trainierte Software einen Raum automatisch. Mit parametrischem Design kann man die Form oder Höhe jedes Stockwerks mit einem Klick ändern. Viele kleine, alltägliche Aufgaben können so bewältigt werden. Das spart enorm viel Zeit.

Welche digitalen Tools verwenden Sie im Entwurf ?

Bei Foster + Partners können Architekten jedes Werkzeug verwenden, das sie möchten. Jede Software ist nur ein Mittel zum Zweck. Einige Leute bauen physische Modelle, andere skizzieren, wieder andere benutzen Code. Die Aufgabe meiner Abteilung ist es, eine schnelle Interoperabilität zwischen all diesen Medien zu gewährleisten. Für Masterpläne produzieren wir zum Beispiel viele Schaumstoffmodelle, was bis zu einer Woche dauert. Diesen Prozess konnten wir auf einige Stunden reduzieren mit ‹ Sand Box ›, einer massgeschneiderten Software, die funktioniert wie ‹ Minecraft › auf Steroiden. Wir haben auch eigene Tools wie ‹ Hermes › entwickelt, das Änderungen in Echtzeit spiegelt – zum Beispiel zwischen einer Architektin und einem Ingenieur, die an demselben Projekt arbeiten. Wir versuchen, Leute und ihre Software zusammenzubringen.

Wie generieren Sie Geometrien mit dem Computer ?

Parametrisches Design ist heutzutage selbstverständlich.

Wir verwenden es oft zusammen mit genetischen Algorithmen, die die biologische Evolution simulieren. Damit können wir in wenigen Stunden Hunderttausende Varianten generieren. Die Algorithmen analysieren die Ergebnisse und verbessern sie aufgrund festgelegter Kriterien wie Tageslicht oder Sichtbezug. Am Ende wählt der Architekt aus einigen Tausend optimierten Lösungen aus. Dies verschafft ihm einen enormen Vorsprung.

Spielt künstliche Intelligenz eine Rolle ?

Wir verwenden maschinelles Lernen, um Algorithmen auf Tausenden unserer Grundrisse zu trainieren und ihnen die visuelle und räumliche Qualität eines Gebäudes bei-

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zubringen. Wir setzen auch auf künstliche Intelligenz, um zu verstehen, wie wir mit thermoaktiven Materialien eine gewünschte Verformung erreichen können.

Wie nutzen Sie digitale Werkzeuge, um Architektur zu simulieren ?

Wir verwenden Virtual und Augmented Reality seit mehr als zehn Jahren, und beides wird immer wichtiger. Vor Jahren haben wir mit dem University College London untersucht, wie wir die Technologien in Echtzeit für Entwurfssitzungen verwenden können. Augmented Reality ist ein fantastisches Werkzeug, wenn es um die Wahrnehmung eines Gebäudes geht. Einen Raum virtuell zu erleben und in Echtzeit zu verändern, ist etwas ganz anderes, als einen Plan auf einem Blatt Papier zu betrachten.

Ihre Entwurfssitzungen finden im virtuellen Raum statt ?

Wir entwickeln derzeit Anwendungen dafür. Ich denke, wir könnten Augmented Reality in Zukunft in einem viel grös­ serem Massstab einsetzen.

Wie hilft der Computer, Geometrien und Daten zu verwalten ?

Building Information Modeling ( BIM ) ist natürlich sehr wichtig, vor allem, solange die Bauindustrie 2-D-Pläne verlangt. Wir beschäftigen uns auch mit Cloud-Computing, vor allem für Visualisierungen. In unserem Büro arbeiten 1500 Personen. Wir haben ein Tool namens ‹ Hydra › entwickelt, mit dem wir die Rechenleistung all unserer Computer anzapfen können, wenn sie nicht benutzt werden.

Foster + Partners ist riesig. Das durchschnittliche Büro in der Schweiz hat weniger als zwanzig Angestellte. Wie können kleine Büros diese Werkzeuge effektiv nutzen ?

Nun, wir sind nur zehn Mitarbeiter in unserem Team für angewandte Forschung und Entwicklung. Ich denke nicht, dass die Grösse so wichtig ist. Die berühmte Gleichung E = mc2 von Einstein besagt, dass Energie entweder mit grosser Masse oder grosser Beschleunigung erzeugt werden kann. Wichtig ist, offen zu sein für Innovation und Exploration. Auch ein kleines Büro kann aussergewöhnliche Dinge tun, wenn es mehr in neue Technologien investiert und seinen Horizont für die Kunst des Möglichen erweitert. Die Werkzeuge haben eine steile Lernkurve, sie bringen später einen enormen Ertrag.

Durchschnittliche Büros arbeiten an kleineren und ­gewöhnlicheren Projekten.

Hilft die Digitalisierung auch dafür ?

Absolut. Das weiss ich aus eigener Erfahrung. Bevor ich 2006 bei Foster + Partners anfing, arbeitete ich in einem Zweierbüro in Griechenland und plante kleine Gebäude.

Unsere Kollegen haben wochenlang alles konventionell geplant, während wir in wenigen Tagen die Konstruktionszeichnungen für das Baugesuch erstellten.

Es geht also mehr um Motivation als um Ressourcen ?

Ja. Jeder möchte das tun, womit er sich wohl fühlt. Alles Neue und Unbekannte ist ein Wagnis. Das ist aber nicht unbedingt schlecht. Wir sollten alle ab und zu versuchen, unsere Komfortzone zu verlassen.

Sie haben viele Vorteile digitaler Werkzeuge ­angesprochen. Was sind die Einschränkungen ?

Die Leute sagen oft, der Computer schränke ihre Kreativität ein. Aber genau das Gegenteil ist der Fall. Jemand, der mit Holzkohle zeichnet, kann mit Ölfarben, Bleistiften oder Graphit weitere Aspekte seiner Kreativität ausdrücken. Dasselbe gilt für Architekten und ihre Werkzeuge.

Sie sind ein Mittel zum Zweck und können deshalb nicht einschränkend sein.

Jedes Werkzeug beeinflusst das Ergebnis.

Manche ­sprechen zum Beispiel von ArchiCADFassaden. Wie stellen Sie sicher, dass digitale Tools die Architektur nicht einengen ?

Die Realität ist einfach: Ein schlechter Architekt wird ein schlechter digitaler Architekt sein. Wenn jemand mit einem Hammer einen Tisch zertrümmert, können wir nicht den Hammer beschuldigen. Die Tools machen Sie nicht zu einem besseren Architekten, aber sie machen Projekte möglich. Ein gutes Beispiel ist der neue Flughafen in Mexiko-Stadt, den wir entworfen haben. Lord Norman Foster hatte eine ähnliche Idee für das Willis-Faber-Gebäude in den 1970er-Jahren. Aber die Technologie und die Werkzeuge waren damals noch nicht ausgereift genug, um so etwas zu bauen. Erst die digitalen Mittel machten die Idee der einschaligen Gebäudehülle möglich.

Was erledigen Ihre Kollegen nach wie vor analog, und wie verbinden sie das Ergebnis mit der digitalen Welt ?

Unsere Architekten skizzieren immer noch mit Bleistift und schneiden Styropormodelle. Je digitaler wir arbeiten, desto mehr physische Modelle erstellen wir dank 3-D-­Druckern. Wir produzieren jedes Jahr Tausende von Modellen, um Objekte zu sehen und zu vergleichen. Architekten sind taktile Wesen, sie wollen die Dinge anfassen und auf den Tisch stellen. Danach können wir ein 360-Grad-Foto aufnehmen und daraus ein virtuelles Modell erstellen. Es gibt viele Möglichkeiten, das Physische ins Digitale zu bringen und umgekehrt.

Der Computer kann grosse Datenmengen verarbeiten.

Wird die Architektur dadurch geometrisch komplexer ?

Das glaube ich nicht. Dank digitaler Technologien können wir extrem komplizierte Dinge mühelos aussehen lassen.

Das ist für mich der erfolgreichste Einsatz des Computers, darauf sollten wir uns konzentrieren. Wir wollen Räume, die sich richtig anfühlen und nicht nur wegen ihrer unorthodoxen Geometrie auf sich aufmerksam machen.

Der Entwurf wird immer digitaler. Müssen Architektinnen künftig in der Lage sein, Code zu programmieren ?

Ich denke, wir sollten ein bisschen wie Schrödingers Katze sein, also weder Architekten noch Ingenieure oder Informatiker, sondern ein bisschen von allem – wie in der Ära von da Vinci. Das führt zu interessanten und unerwarteten Ergebnissen. Neue Fachgebiete durchdringen die Architektur, wie beispielsweise die Biologie mit ihren anpassungsfähigen Materialien. Wir können so viel von Disziplinen lernen, die ausserhalb von Architektur und Design liegen. Wir sollten für diese multidisziplinären Erfahrungen offen sein.

Wie wird der Computer den Entwurf in den nächsten zehn Jahren verändern ?

Das ist schwierig zu sagen. Architektur umfasst so viele Bereiche, die sich alle ändern müssen, um voranzukommen. Ich nenne nur einige der Fragen, die sich in Zukunft stellen: Wie werden Roboter die Vorfabrikation und Wartung beeinflussen ? Wie werden autonome Fahrzeuge unsere Städte verändern ? Wie werden Augmented Reality und künstliche Intelligenz die Architektur neu definieren ?

Diese Dinge scheinen weit hergeholt, aber die Technologie ist schon bald bereit. Ich weiss nicht, wo wir in zehn Jahren sein werden, aber die Zukunft wird interessant.

Seit dreissig Jahren verspricht der Computer, die Bauindustrie effizienter zu machen.

Werden wir dieses Ziel jemals erreichen ?

Ich denke ja. Menschen sind anpassungsfähig. Denken Sie an unsere Grossmütter vor hundert Jahren. Wir haben ein exponentielles technologisches Wachstum erlebt. Vor dreissig Jahren hätte niemand geglaubt, dass Architekten je auf Papier und Stift verzichten. Heute benutzt jeder einen Computer. Kinder schreiben Code, noch bevor sie in der Grundschule sind. Die Veränderung kommt. Die Frage ist nur: Will man dabei sein oder nicht ?

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Martha Tsigkari ist Partne­ rin im Architekturbüro ­Foster + Partners in Lon­ don. Dort leitet sie die ­Abteilung für angewandte Forschung und Entwick­ lung. Die gelernte Architek­ tin und Ingenieurin ist ­Mitglied im Royal Institute of British Architects ( RIBA ), Senior Fellow am University College in London und Modul­leiterin für den Master in A ­ rchi­tectural Computation an der Bartlett School of Archi­ tecture.

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Alain Roserens ist Mitgründer des Architekturbüros Baumann Roserens in Zürich. Er ist Mitglied der Wettbewerbskommission des SIA. Dort leitet er die ­Arbeitsgruppe, die derzeit die Wegleitung ‹ Verwendung digitaler Daten › zu den SIA-Ordnungen 142 und 143 überarbeitet.

Ingemar Vollenweider betreibt mit Anna Jessen in Basel das Architekturbüro Jessenvollenweider. 2018 gewann das Büro den digital durchgeführten Wett­ bewerb für den Studienauftrag Van-Baerle-Areal.

Daniel Kapr ist Partner bei der Firma Raumgleiter, die Architekturbüros und Entwickler in der digitalen Planung und Realisierung unterstützt. Raumgleiter hat 2018 für Halter Entwicklungen den Wettbewerb für den Studienauftrag Van-Baerle-Areal digital umgesetzt.

Verschwindet das ­physische Modell ?

3-D-Modelle halten Einzug in die Jurysitzung. Doch viele ­Fragen zum digital durchgeführten Wettbewerb sind noch ­offen. Ein Gespräch über Gefahren und Chancen.

Gespräch: Christina Leibundgut

Einsatz von Virtual Reality bei der Jurierung des Wettbewerbs für den Studienauftrag Van-Baerle-Areal in Münchenstein BL. Foto: Franca Pedrazzetti

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Sie alle beschäftigen sich aus unterschiedlichen ­Perspektiven mit der Entwicklung des digitalen A ­ rchitekturwettbewerbs.

Wie schätzen Sie die aktuelle Situation ein ?

Ingemar Vollenweider: Wir engagieren uns in dieser Pionier­ phase, weil wir an die Fähigkeit glauben, in der Schweiz Tradition und Innovation, also auch Handwerk und indus­ trielle Produktion, erfolgreich zu verbinden. Wir müssen versuchen, im Dialog die Entwicklung des digitalen Wett­ bewerbs aus dem Metier heraus mitzubestimmen.

Daniel Kapr: Ich sehe in den neu gedachten Prozessen und den digitalen Tools ein grosses Potenzial, um das Wett­ bewerbswesen mit Anspruch an Qualität, Ökologie, Wirt­ schaftlichkeit und Produktivität nachhaltig zu verbessern.

Konventionelle Wettbewerbsabgaben sind heute oft über­ frachtet. Der digitale Wettbewerb ermöglicht dem Aus­ lober, sich wieder auf das Wesentliche zu fokussieren, die Transparenz zu erhöhen und die Vergleichbarkeit zu ver­ bessern. Das Verfahren zu digitalisieren, ist kein Selbst­ zweck. Im Vordergrund stehen guter Städtebau und gute Architektur und nicht die Technologie.

Alain Roserens: Der SIA will den Wettbewerb so aufbauen, dass im digitalen Modell künftig diejenigen Informatio­ nen enthalten sind, die die Teilnehmer bis jetzt über die SIA-416-Diagramme abgegeben haben. So können wir ein schlankes Verfahren gewährleisten. Die Standards sind in Arbeit, und wir sind daran zu definieren, was in einem Wettbewerb, in einem Studienauftrag oder in einer Test­ planung gefordert werden soll.

Viele Architektinnen und Architekten sorgen sich um den zunehmenden Aufwand. Dient die Entwicklung ­ des digitalen Wettbewerbs den Auslobern dazu, die ­Produktivität zu steigern ?

Ingemar Vollenweider: Gerade haben wir entschieden, an ei­ nem Wettbewerb nicht teilzunehmen, weil kurz vor dem Start die Abgabe eines BIM-Modells gefordert wurde. Wir erhielten fünf Dossiers mit BIM-Richtlinien und Rollenbe­ schrieben der gesamten Planung über alle Leistungspha­ sen. Ein Architekt bräuchte eigentlich einen Vertrag, um sich auf eine solche Ausschreibung einzulassen. Es gibt noch keine Standards für die digitalen Verfahren. Alle Auf­ traggeber arbeiten nach eigenen Modellplänen und Vorga­ ben, auf die sich unser Team immer neu einzustellen hat.

Alain Roserens: Für den SIA ist es ein zentraler Anspruch, dass man die Anforderungen stufengerecht macht. Die Verfahren dürfen keine Big-Data-Monster werden, bei de­ nen der Architekt nicht genau weiss, was aus den Model­ len gezogen wird. Wenn der Auslober Daten verlangt, muss er auch angeben, was er damit machen wird. Ausserdem müssen wir die Urheberrechte diskutieren und klären, was mit den Daten überhaupt passieren darf.

Daniel Kapr: Uns interessiert, mit welchem minimalen Auf­ wand am Ende ein maximaler Mehrwert erreicht werden kann. Der Auslober kann ein sehr detailliertes Modell verlangen und dann nur für quantitative Auswertungen verwenden. Diese 3-D-Modelle können aber nicht zur Beurteilung genutzt werden und sind auch nicht phasen­ gerecht, weil so zu viel Aufwand in die Modellierung in­ vestiert werden muss. Wir haben uns für unseren Prozess sehr genau überlegt, welche Informationen wir verlangen und warum. Die 3-D-Modelle auch in der Jurierung zu ver­ wenden, ist ein wesentlicher Bestandteil des Verfahrens.

Wir verlangen nur Informationen, die für eine qualifizierte Bewertung notwendig sind.

Für den Aufwand ist entscheidend, welche Daten wann verlangt werden. Momentan verstehen viele Auslober unter dem digitalen Verfahren einen BIM-Wettbewerb. Wo liegt das Problem ?

Ingemar Vollenweider: Die BIM-Planung im Wettbewerb über­ springt Leistungsphasen und bedeutet für uns Architek­ ten daher einen überproportionalen Aufwand. Mit dem BIM-Modell sollen bereits in einer frühen Phase alle Infor­ mationen greifbar sein. Es werden aber viel zu viele Para­ meter verlangt, was weder angemessen noch notwendig ist. Die technische Modellierarbeit bremst den Workflow im Entwurf. Wir integrieren diese später im Projekt, kön­ nen sie aber nicht bereits im Wettbewerb gratis leisten.

Nach dem Wettbewerbsentscheid liegt ein Projekt vor, an dessen Konzept alle Beteiligten glauben. Projektänderun­ gen wie Programmteile, die neu beurteilt werden, oder Kosten, die nachträglich eingespart werden sollen, müs­ sen aber nach der Wettbewerbsphase in das Projekt ein­ fliessen und brauchen auch auf Seite der Bauherren Zeit.

Daniel Kapr: Die Unschärfe in frühen Phasen braucht es si­ cher, sie kann auch beibehalten werden. Es ist nicht so, dass plötzlich alles in Stein gemeisselt ist, weil man ein 3-D-Modell abgibt. Projekte können sich im Verlauf des Verfahrens weiterhin verändern. Den Begriff BIM würde ich aber komplett aus dem Wettbewerbskontext streichen.

Im Wettbewerb für den Studienauftrag auf dem Van-Baerle-Areal in Münchenstein BL – den Raumgleiter digital umgesetzt und Jessenvollen­weider gewonnen hat – wurden die beiden ­Planungs­p hasen Städtebau und Architektur getrennt durchgeführt siehe Hochparterre 8 / 18.

Hat sich das bewährt ?

Ingemar Vollenweider: Die Aufteilung in zwei Phasen steht eigentlich im Widerspruch zur Ganzheitlichkeit des Ent­ wurfsprozesses. Interessanterweise habe ich es hier posi­ tiv erlebt, weil so in der ersten Phase über den Stadtraum gesprochen wurde und dieser damit für die Beurteilung wesentlich war. Die digitalen Werkzeuge haben also zu einer anderen Betrachtung geführt. Die Zweifstufigkeit war auch effizient: In der ersten Phase konnten wir das städtebauliche Projekt mit Skizzen, Diagrammen und Re­ ferenzen auch architektonisch vielschichtig präsentieren, aber noch nicht so detailliert und umfassend, wie wir es konventionell auf sechs DIN-A0-Blättern machen würden.

Alain Roserens: Ich finde den Versuch, die beiden Diszip­ linen einzeln abzufüllen, schwierig. Wir haben den An­ spruch, dass Architektinnen und Architekten als Gene­ ralisten planen. Erfolgt aber zuerst der städtebauliche Entwurf und anschliessend macht man noch etwas Archi­ tektur, so widerspricht dies unserem Verständnis, dass Elemente aus Architektur und Typologie Einfluss auf den Stadtraum haben.

Daniel Kapr: Die Phasengliederung hatte in dem Fall nichts mit dem digitalen Verfahren zu tun, sondern mit der Aus­ einandersetzung mit dem Ort und mit dem Fokus auf die städte­bauliche Qualität. Wenn der Architekt Städtebau macht, muss er sich ebenfalls überlegen, wie das im ar­ chitektonischen Massstab funktioniert. Abgesehen davon ist diese Gliederung ein etabliertes Verfahren, das zum Beispiel auch die öffentliche Hand anwendet.

Wie verändert das digitale Verfahren die Jurysitzung ?

Alain Roserens: Auch für die Jurierung müssen wir neue Formen finden. Die Fachleute sind teilweise noch etwas überfordert. Allenfalls können Moderatoren die digitalen Verfahren kuratieren. Auch die Rolle der Firmen, die die digitalen Wettbewerbe aufbereiten, muss klar definiert werden. Momentan sammeln wir auf vielen Ebenen Erfah­ rungen. Der SIA beobachtet die Ereignisse genau und er­ arbeitet eine Position.

Daniel Kapr: Zum einen helfen die virtuellen 3-D-Modelle, die Projekte auf unterschiedliche Art und Weise zu erfah­ ren und darüber zu diskutieren. Die Jury kann schnell →

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→ und transparent Quervergleiche machen oder Projekte auf u ­ nterschiedlichen Baufeldern miteinander kombinie­ ren und im gesamtheitlichen Kontext bewerten. Auf der anderen Seite können dort bewährte Mittel eingesetzt werden, wo es sinnvoll ist: 2-D-Pläne, um die Qualität von Grundrissen zu bewerten, oder eine Präsentation durch die jeweiligen Verfasser, um Analysen, die Herleitungen, Skizzen, Referenzen und Stimmungsbilder zu erläutern.

Ingemar Vollenweider: Wenn Elemente als 3-D-Informatio­ nen vorgelegt werden sollen, müssen diese richtig aufbe­ reitet werden können, sodass eine gleichwertige Gleich­ zeitigkeit sichergestellt ist, wie sie physische Modelle und Pläne liefern. Vielleicht findet die Jurierung dann nicht mehr in der Turnhalle der Gemeinde, sondern in einem di­ gitalen Präsentationsraum statt, den private oder öffentli­ che Betreiber bereitstellen.

Wie schätzen Sie das Potenzial ein, dass die Projekte auch in der Virtual Reality beurteilt werden können ?

Ingemar Vollenweider: Die Sachjury ist mit dem 3-D-Modell und der VR-Brille ganz anders in den Entscheidungspro­ zess integriert. In der Schweiz haben wir die Kultur, dass die Entscheide jeweils im Konsens herbeigeführt werden.

Die Reaktion der Laien ist im virtuellen Raum viel direkter als am abstrakten Gipsmodell. Aber es ist ein schmaler Grat: Auf der einen Seite müssen wir Auftraggeber und Betroffene miteinbeziehen und auf der anderen Seite eine professionelle, nachhaltige Entscheidung verantworten.

Es wird noch wichtiger, diesen Prozess klug zu kuratieren.

Alain Roserens: Ich bin überzeugt, dass die Sachjury mit den neuen Mitteln Projekte besser nachvollziehen kann. Eine wichtige Frage seitens des SIA ist aber: Wie garantiert man, dass bei einer digitalen Präsentation alle Projekte gleichzeitig präsent sind? Trotz technischer Hilfsmittel fordern wir, dass die Projekte ausgedruckt an der Wand hängen und als physische Modelle dastehen. Die Jury­ arbeit ist ein Erkenntnisprozess: Zu Beginn diskutiert das Gremium andere Themen als am Schluss. Kontrollgänge stellen sicher, dass kein Projekt in einer früheren Phase falsch eingestuft wurde. Dafür ist die physische Präsenz der Projekte wichtig.

Daniel Kapr: Ein virtuelles Modell in der Jurierung ist im Prinzip ein besseres Gipsmodell. Die Jury hat die Mög­ lichkeit, es von allen Seiten zu betrachten. Sie kann die Blick­achsen vergleichen, den Schattenwurf prüfen oder die Stadtsilhouette bewerten. Virtual Reality erlaubt es den Juroren, sich im menschlichen Massstab ins Projekt zu stellen. Das klassische Ikonenbild, mit dem der Archi­ tekt versucht, die Jury zu überzeugen oder auch zu blen­ den, rückt in den Hintergrund.

Ingemar Vollenweider: Ich kann mir vorstellen, dass das phy­ sische Präsentationsmodell verschwinden wird, weil die Jurorinnen und Juroren sich ins digitale Modell stellen und in den projektierten Räumen bewegen können.

Funktioniert das digitale Verfahren auch für den ­anonymen, offenen Wettbewerb mit einer Grosszahl von Abgaben ?

Alain Roserens: Für die Wettbewerbskultur in der Schweiz ist es wichtig, dass es offene, anonyme Wettbewerbe gibt.

Einen grossen Teil unserer Büros gäbe es ohne diese Ver­ fahren nicht. Für mich ist die Anonymisierung eine ent­ scheidende, aber noch offene Frage. Der Auslober hat eine höhere Verantwortung, wenn er einen anonymen Wettbe­ werb veranstaltet.

Ingemar Vollenweider: Die Spuren der Autoren in der IFC-Da­ tei zu verwischen, ist komplex und anspruchsvoll. Um die Anonymität zu gewährleisten, könnte eine spezialisierte Drittperson die Dateien anonymisieren.

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Antwort Kapr: Da

sehe ich keine Probleme. Jede Eingabe bekommt einen Code und wird auf einer Plattform abgege­ ben. Dieser Code wird erst aufgedeckt, wenn die Entschei­ dung gefällt ist. Denkbar ist auch eine automatische Mo­ dellprüfung, die auf für die Anonymität problematische Informationen hinweist.

Können auch kleine oder junge Büros an den digitalen Verfahren teilnehmen ?

Daniel Kapr: Jedes Büro in der Schweiz kann an einem digi­ talen Wettbewerb mitmachen. Wir bereiten die Anforde­ rungen zusammen mit dem Auslober so vor, dass die Wett­ bewerbsphasen einfach umsetzbar sind. Was die Software betrifft, gibt es keine Vorgaben. Wir orientieren uns am offenen Standard gemäss der Initiative ‹ Building Smart ›.

Alain Roserens: Die Niederschwelligkeit ist uns wichtig. Je­ des Büro muss mitmachen können, auch direkten Studien­ abgängern soll diese Möglichkeit offenstehen. Glückli­ cherweise haben die jungen Büros in der Regel eine grosse Affinität zu den digitalen Werkzeugen.

Ingemar Vollenweider: Die Schwelle sind nicht die techni­ schen Fähigkeiten, die werden an den Schulen vermittelt.

Entscheidend ist der Arbeitsaufwand. In normalen Pro­ jektwettbewerben müssen zwingend angemessene Anfor­ derungen gestellt werden.

Was erhoffen Sie sich für die Zukunft ?

Daniel Kapr: Die Digitalisierung bietet die Chance, Prozesse anders zu denken. Das Analoge unverändert ins Digitale zu übersetzen, ist aus meiner Sicht aber nicht möglich. Jetzt ist der Zeitpunkt da, das Wettbewerbswesen der Schwei­ zer Architekturlandschaft in die Zukunft zu tragen.

Alain Roserens: Die Schweizer Wettbewerbskultur ist eine grosse, zielführende Errungenschaft. Diese gilt es zu si­ chern. Möglichkeiten, Wettbewerbe schlanker zu organi­ sieren, damit Auslober wieder vermehrt bereit sind, offe­ ne Verfahren durchzuführen, begrüssen wir sehr. Diesen Vorteil müsste man mit den digitalen Mitteln schaffen.

Ingemar Vollenweider: Wir beurteilen die wachsende Kom­ plexität des Bauens, in der sich die ebenso grenzenlosen wie gegensätzlichen Ansprüche unserer Gesellschaft ab­ bilden, durchaus kritisch. Darauf mittels eines BIM-ge­ schrumpften Planungsprozesses zu antworten, wird lang­ fristig allerdings zu einer falschen Standardisierung und zu Banalität führen. Architektonisch betrachtet suche ich von Beginn weg eine Ganzheitlichkeit des Projektes, die aber nicht parallel mit dem BIM-Prozess laufen kann. Da­ her: digitaler Wettbewerb ja – BIM-Wettbewerb nein.

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Der Model-Checker von Singular wertet die Planungsfortschritte laufend aus und hebt problematische Stellen direkt im 3-D-Modell hervor.

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Die neuen ­Instrumente der Planer Start-ups und etablierte Unternehmen entwickeln laufend neue digitale Werkzeuge für Planerinnen und Architekten.

Ein Panorama hilfreicher Tools in fünf Kapiteln.

Text: Urs Honegger

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Wer sich am Innovation Lab der diesjährigen Swissbau umgesehen hat, weiss: Unzählige digitale Tools buhlen um die Gunst der Architektinnen und Planer. Ein Punkt verbindet sie alle: Sie nutzen die Möglichkeiten des dreidimensionalen, interaktiven Modells. Mit ihm lassen sich Gebäude testen, fast als wären sie schon gebaut. Verbindet sich das interaktive 3-D-Modell mit den entsprechenden Daten, kann die Planung am Modell simuliert werden.

Modelle, Grafiken und Simulationen bieten den Planerinnen und Planern präzise Grundlagen und verbessern so ihre Entscheidungen. Leitungen, die sich in die Quere kommen, Arbeitsplätze, die nicht optimal platziert sind, oder Volumen, die nicht in den Kontext passen, werden erkannt. Das digitale Modell kann einfach angepasst und noch einmal überprüft werden – einfacher als das fertige Gebäude, aber auch unkomplizierter als ein herkömmlicher Plan. Konfiguratoren führen Architektinnen und Architekten durch komplexe Planungsprozesse und zeigen ihnen mögliche Varianten auf. Gleichzeitig helfen die neuen Werkzeuge, die Planungsschritte zu präsentieren und das Projekt zu erklären. Augmented und Virtual Reality vermitteln das Raumgefühl eines noch nicht gebauten Gebäudes so plastisch, wie es mit zweidimensionalen Plänen nicht möglich ist.

Mit der zunehmenden Digitalisierung der Baubranche breiten sich Besteller und Herstellerinnen von Bauteilen entlang der digitalen Kette aus und bieten immer mehr Dienstleistungen an. Das bedroht die Kompetenzen der Planenden. Die hier präsentierten Werkzeuge und Applikationen helfen ihnen, ihren Platz zu behaupten.

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Entscheidungen Gruner Ingenieur- und Planungsunternehmen für private und öffentliche Bauherren.

Gründung: 1862 Plattform: 30 Standorte in der Schweiz www.gruner.ch Kennwerte.ch Neubau- und Betriebskostenrechner Einführung: 2014 Plattform: webbasiert Kosten: Ein Monat gratis, je nach Bürogrösse 400 bis 2000 Franken pro Jahr www.kennwerte.ch Werk-material.online Kennwert-Plattform für Kostenermittlung Einführung: Februar 2020 Plattform: webbasiert Kosten: Objektarten 500 Franken pro Jahr, BFS Kostenwerte 500 Franken pro Jahr www.werk-material.online

Eine Heizzentrale in der dreidimensionalen Standardansicht …

Windgeschwindigkeiten in der Stadt: Momentaufnahme aus einer dynamischen Simulation. © Simscale.

… und dieselbe Zentrale schematisiert für den Gebäudetechniker.

Modelle, Grafiken und Simulationen können präzise Entscheidungsgrundlagen sein. Manuel Frey vom Ingenieurbüro Gruner Roschi in Köniz berät Planerinnen, Architekten und Bauherren. Er übernimmt das dreidimensionale Modell des Architekten und hilft ihm dabei, energetische, klimatische und gebäudetechnische Lösungen zu entwickeln. «Wir wollen nicht nur aufgrund von Zahlen in einer Excel-Tabelle entscheiden, sondern mithilfe von dynamischen Gebäudesimulationen», sagt Frey. Er erklärt sein Vorgehen am Beispiel: «Die Frage lautete: Brauchen alle Büros des geplanten Gebäudes eine aktive Kühlung, um eine Überhitzung auszuschliessen? » Gruner Roschi simulierte aktive und passive Kühlstrategien und konnte aufzeigen, dass nur die exponierten Räume aktiv gekühlt werden müssen. Die Ergebnisse wanderten zurück ins BIM-Modell und standen dort allen Projektbeteiligten zur Verfügung. Gruner setzt Simulationen auch ein, um die Leistung eines bereits gebauten Gebäudes mit den einst

angestrebten Werten zu vergleichen. So soll der Betrieb verbessert, zum Beispiel der CO2-Ausstoss reduziert werden. «Als Ingenieure möchten wir zeigen können, dass das, was bestellt, geplant und dann gebaut wurde, am Schluss auch so funktioniert», sagt Manuel Frey.

Wer schnell entscheiden kann, hat Vorteile gegenüber den Mitbewerbern auf dem Markt. Mit dem Webdienst Kennwerte.ch können Planer zum Beispiel innerhalb von zehn Minuten eine Kostenschätzung abgeben. Das System vergleicht die eingetragenen Parameter mit den bereits hinterlegten Datensätzen. Der Algorithmus berechnet den Durchschnitt und stellt grafisch dar, in welchem Bereich das zu schätzende Projekt liegt. An der Swissbau hat Kennwerte.ch zusätzlich einen Rechner für Betriebskosten lanciert. Damit kann der Planer ausrechnen, wie sich seine Bauweise auf die Betriebskosten auswirkt, und zum Beispiel herausfinden, ob sich der Standard Minergie-­P auf lange Frist lohnt.

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Daten Singular Model Checker zur Qualitätskontrolle von 3-D-Modellen Einführung: April 2020 Plattform: webbasiert Kosten: gratis ( Zusatzfunktionen ­kostenpflichtig ) www.snglr.com

Archilyse Numerische Architekturanalyse Einführung: 2019 Plattform: Programmierschnittstelle ( Application programming interface, API ) Kosten: pro Anwendung der API www.archilyse.com

Archilogic Digitale Grundrissanalyse von ­Büroräumen Einführung: 2014 Plattform: webbasiert Kosten: ab 990 Franken www.archilogic.com

Das digitale Modell des Gewerbekomplexes Grid in Allschwil BL von Herzog & de Meuron als Testprojekt im ­Model Checker.

Dasselbe Gebäude im ­konventionellen Rendering der Architekten.

Visualisierung: ­ Herzog & de Meuron

Wer ein 3-D-Modell baut, sollte schon von Beginn weg an spätere Anwendungsfälle denken. «BIM-Projekte scheitern oft, weil ein Planer im Modell des anderen nicht die Daten findet, die er für seine Arbeit braucht», sagt Julian Amann vom Zürcher Start-up Singular. Dadurch entstehe in der Planung viel Leerlauf und unnötiges Hin und Her. Doch wie sie mit den Daten in den Modellen umgehen sollen, ist vielen Büros noch nicht wirklich klar. Und ohne korrekte Daten im 3-D-Modell entstehen keine präzisen Simulationen. Singular lanciert dieses Frühjahr deshalb eine Applikation, die dieses Problem lösen will. Das Tool prüft das 3-D-Modell des Architekten und zeigt ihm an, wo seine Daten noch ungenügend sind. Zuerst legen Planer und Bauherr fest, welche Daten geprüft werden sollen.

Vollständigkeit? Konfliktfreiheit? Kosten? Materialmengen? Dann wird das Modell nach diesen Vorgaben geprüft. Problematische Stellen werden direkt im 3-D-Modell hervorgehoben. Planungsfortschritte werden laufend ausgewertet und können in jeder Phase mit den Projekt-

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beteiligten diskutiert werden. Das Instrument visualisiert die Daten für Personen, die mit 3-D-Modellen nicht besonders vertraut sind. «So können schliesslich aufgrund von BIM-Daten Entscheidungen getroffen werden», sagt Julian Amann. Die Applikation übersetzt Auswertungen auch in Zertifikate, die zum Beispiel prüfen, wie viel graue Energie das geplante Projekt verschlingen wird. Die Zertifikate wiederum helfen, Normen und Standards zu erfüllen.

Während die Anwendung von Singular die 3-D-Modelle auswertet, setzt der Zürcher ETH-Spin-off Archilyse beim Grundriss an. Das Tool zeigt, wie sich ein Grundriss zum Beispiel auf die Sichtbezüge, den Lichteinfall oder die Lärmbelastung auswirkt. So macht es Grundrissqualitäten vergleichbar. « Daten verringern den Interpretationsspielraum », betont auch Matthias Standfest von Archilyse. Wer als Planer die verfügbaren Daten bestmöglich nutze, biete einen Mehrwert und könne sich im Markt damit besser behaupten. Zudem senke die Objektivierung den Aufwand für die Kommunikation.

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Konfiguratoren

Liftplan.ch Planungs-, Design- und Aus­ schreibungstool von AS Aufzüge Einführung: Mai 2020 Plattform: webbasiert ( ohne Login ) Kosten: gratis www.liftplan.ch Bürokonfigurator Interaktives Tool zur Bestimmung von ­Bürolayouts von Swiss Prime Site Einführung: in Entwicklung Beschreibung: siehe Seite 20

Das Planungstool von AS Aufzüge: Was die Planerin rechts ändert, wird links sofort angepasst.

Auch die Bewegungsflächen gemäss SIA 500 werden im Liftplaner dargestellt.

Ein Konfigurator nimmt seine Nutzer bei der Hand und begleitet sie durch den Prozess. Das Schweizer Unternehmen AS Aufzüge bietet seit diesem Frühjahr einen speziellen Helfer dieser Art an. Er besteht aus einem Planungs-, einem Design- und einem Ausschreibungswerkzeug. Die Applikation präsentiert Varianten und bietet Unterstützung bei der Auswahl des richtigen Lifts. «Der Konfigurator soll assistieren, nicht belehren», sagt Marcel Ackermann, der beim Liftbauer für dieses Projekt zuständig ist. Das Prinzip ist einfach: Der Planer wählt zuerst den Gebäudetyp, dann entscheidet er, welcher Lift dazu passt und welcher Typus von Nutzerinnen und Nutzern darin fahren werden. Der von Raumgleiter technisch umgesetzte Konfigurator schlägt eine Standardlösung vor.

Davon ausgehend passt der Planer die Konfiguration an sein individuelles Projekt an. Rechts gibt er die Parameter ein, links wird der Lift im 3-D-Modell gezeigt. Was rechts ändert, wird links sofort angepasst. Das Tool übernimmt auch komplexere Planungsschritte: Die Erdbebenkatego-

rie kann mithilfe von GIS-Daten bestimmt werden. Für die hindernisfreie Architektur hält die Applikation verschiedene Infotafeln mit Gesetzen und Normen oder einen Link zur Schweizer Fachstelle bereit. Die Bewegungsflächen gemäss der Norm SIA 500 werden mit den entsprechenden Massen dargestellt.

Stimmt die Konfiguration, übernimmt sie der Architekt in seine Planung. Per Download kann er die Files mit den richtigen Geometrien in sein CAD-Programm laden.

Dann entwirft er die Lift­kabine, wählt die Materialien, Farben und Funktionselemente. Jederzeit kann er in die Virtual-­Reality-Ansicht wechseln und sich in der Kabine umschauen, entweder am Computerbildschirm, über das Handy oder mit einer VR-Brille. Die Interaktion ist bis ins Detail umgesetzt, von der Betätigung des Türöffners bis zur fliessenden Bewegung der sich öffnenden Lifttür. Das Ausschreibungstool zum Schluss stellt sicher, dass die Standards der Schweizerischen Zentralstelle für Baurationalisierung ( CRB ) eingehalten sind.

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Präsentation Archscape Interaktive Visualisierungs- und ­Präsentationsplattform Einführung: 2018 Plattform: App Kosten: Nutzung gratis, Upload und Betrieb je nach Projektgrösse und Laufzeit www.archscape.ch Mtextur Digitaler Baumaterial-Hub mit CAD- und BIM-Texturen Einführung: 2006 Plattform: webbasiert, in verschiedenen Planungstools Kosten: gratis www.mtextur.com

Die dreidimensionalen Modelle lassen sich in Archscape direkt mit den Materialien von Mtextur bestücken.

Luucy Digitale Raum- und Ortsplanung Einführung: 2019 Plattform: webbasiert Kosten: ab 99 Franken pro Monat www.luucy.ch

Die 50 000 CAD- und BIM-Texturen, hier integriert im Programm Vectorworks.

An vielen Stellen in der Planung ist eine nachvollziehbare Präsentation des Projekts entscheidend. Dreidimensionale Modelle und interaktive A ­ nwendungen vermitteln ein Raumgefühl, das zweidimensionale Pläne nicht hergeben. Die Applikation Archscape bettet 3-D-Modelle in die Landschaft von Google Earth ein und macht sie so in einer virtuellen Realität erlebbar. Das Tool funktioniert für Experten und Laien und bietet verschiedene Darstellungen und Werkzeuge. « Entscheidend ist, dass der Nutzer selbst bestimmt, was zu zeigen ihm am wichtigsten ist », erklärt Daniel Kapr, der Archscape mit seiner Firma Raumgleiter entwickelt hat. So kommt die Applikation einerseits im digitalisierten Wettbewerbsverfahren zum Zug siehe Seite 10 und wird andererseits auch für das digitale Limmatstadtmodell und die Standortförderung eingesetzt siehe Seite 20.

Was eine Präsentation ausmacht, hat Kapr an einer Sitzung mit einer Westschweizer Gemeinde erfahren. Er zeigte drei Projektvarianten, eine davon « architektonisch gewagt ». Die herkömmliche Aufbereitung mit Tabellen und Plänen liess die Verantwortlichen zweifeln. « Nachdem sie das Projekt mit der VR-Brille angeschaut hatten, waren sie gerade von dieser Variante speziell angetan.» Damit die

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Modelle in Archscape realistisch aussehen, hat Raumgleiter mit dem Baumaterial-Hub Mtextur eine Schnittstelle entwickelt. So sind fast 50 000 CAD- und BIM-Texturen direkt in der Applikation anwendbar. Sie basieren auf realen Materialien von verschiedenen Herstellern. Die Simulation im Modell zeigt also nicht eine Annäherung, sondern eine echte Auswahl. « Virtuelle Materialbemusterung » nennt es Mtextur-Gründerin Anna-Lena Heldt: « Material spielt in vielen Planungsbereichen eine Rolle – für die Konstruktion, die Nachhaltigkeit oder den architektonischen Ausdruck.» Zur Swissbau-Messe hat sie die Texturen nach Lieferzonen eingeteilt, damit eine Architektin schnell Materialien findet, die sie in ihrer Region beziehen kann. Im Rahmen von Building Information Modeling ( BIM ) liefert die Datenbank auch Angaben nach eBKP und nach dem offenen Standard IFC mit. Der Planer kann sie direkt im Modell auswerten, verschiedene Materialvarianten durchspielen, rendern und dem Bauherrn zeigen. Mtextur ist in verschiedenen CAD-Anwendungen wie Vectorworks oder Cadwork weltweit integriert, für Sketchup gibt es seit Kurzem ein Plugin. Neu ist CRB für den Vertrieb von Mtextur in der Schweiz verantwortlich.

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Virtual und Augmented Reality Holoplanning Plattform zur Visualisierung von ­Bauvorhaben im Raum Einführung: Januar 2020 Plattform: App für Hololens / Webbrowser Kosten: 8000 Franken pro Jahr www.afca.ch / holoplanning

Sphere von Holo One Mixed-Reality-Standard für Unternehmen Einführung: 2018 Plattform: webbasiert, plattformunabhängig Kosten: Lizenz pro Nutzer ( auf Anfrage ) www.holo-one.com

Hegias Content Management System für Virtual Reality Einführung: April 2020 Plattform: webbbasiert Kosten: ab 950 Franken pro Jahr ( gratis Testmonat ) www.hegias.com

Wer in der A ­ pplikation Sphere von Holo One mit der Datenbrille Hololens ein Modell betrachtet, kann die ­Eigenschaften und Parameter einblenden und ändern, worauf sich das Projekt anpasst.

Augmented Reality ( AR ) und Virtual Reality ( VR ) machen dreidimensionale Modelle virtuell begehbar. Die VR-Brille blendet die Realität komplett aus, erlaubt dafür das vollständige Eintauchen in die Virtualität. Eine AR-Brille hingegen projiziert eine virtuelle Ebene über die Realität. Wer eine AR-Brille aufhat, sieht die physische Umgebung und kann mit den anwesenden Menschen sprechen.

Verschiedene Start-ups stehen in den Startlöchern und wollen diese Technologien für Planerinnen und Planer bereitstellen. Der Zugang zur Technologie hat sich vereinfacht, die neusten Brillen funktionieren kabellos und ohne zusätzliche Hardware. Auch die Kosten sind massiv gesunken: Hat ein VR-Headset bis vor Kurzem nach bis zu 5000 Franken gekostet, sind neuere Geräte für etwa 500 Franken zu haben. Zudem verspricht das 5G-Mobilfunknetz schnelle Datenübertragung ohne Verzögerung.

Das Zürcher Start-up Hegias hat ein Content Management System für Virtual Reality entwickelt. « Unser Ziel ist es, VR zu demokratisieren », sagt Gründer Tuan ­Nguyen.

Sein Service funktioniert auf allen Geräten ohne Installation über das Internet. Aktuelle CAD-Formate können importiert werden, BIM-Pläne in jeder Phase begehbar gemacht und per Link geteilt werden. Der Benutzer kann Texturen, Materialien oder die Inneneinrichtung in Echtzeit verändern und einschränken, was ein anderer Benutzer am Modell anpassen kann. Ein Architekt kann sein Projekt also im Massstab 1:1 oder 1:100 präsentieren, nur

Volumen darstellen oder auch die Umgebung einblenden. « VR kommt sowieso, da können sich die Planer auch gleich mit den Vorteilen bekannt machen », sagt Ngyen.

Holo One aus Lenzburg AG verbindet mit der Applikation Sphere drei Anwendungen: die Zusammenarbeit am 3-D-Modell, das Training und die Ausbildung an Maschinen und schliesslich den Experteneinsatz aus der Distanz.

Abwesende Mitarbeiter können per Avatar präsent sein, Layers können ein oder ausgeblendet werden, je nachdem, was besprochen wird. Sphere arbeitet unter anderem mit der Hololens2 von Microsoft. Mit der neuen Brille können virtuelle Elemente präziser auf die realen abgestimmt werden. «Für den Einsatz auf der Baustelle, zum Beispiel bei der Mängelaufnahme, macht das einen grossen Unterschied», sagt Alessandro Brönnimann von Holo One. Auch Holo Planning nutzt Augmented Reality und verwendet die Hololens2. Hinter der Anwendung steht die Firma Afca aus Zollikofen BE, die die Applikaton in Zusammenarbeit mit dem Amt für Städtebau der Stadt Zürich entwickelt hat siehe Seite 22 . Wer bezahlt und Teil der Community ist, hilft mit, das Tool weiterzuentwickeln.

Marko Bublic denkt, dass Augmented Reality die traditionellen Holz- und Gipsmodelle ersetzen wird, weil in Zukunft 3-D-Modelle auf dem Tisch projiziert und diskutiert werden. « Noch sind die Pläne der Architekten zu detailliert », sagt Bublic. « Wir passen die 3-D-Modelle an, damit sie optimal auf der Datenbrille dargestellt werden. »

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Projektbeteiligte schauen mit der Datenbrille Hololens auf dem Entwicklungsgebiet Manegg bei Zürich die Projekte direkt auf dem Areal an.

« S o habe ich es mir nicht vorgestellt » Dank interaktiven 3-D-Modellen können sich auch künftige Mieter, Käufer und andere Laien einen ­räumlichen Eindruck eines geplanten Gebäudes oder von Gebietsentwicklungen verschaffen.

Text: Urs Honegger

Augmented Reality auf der Manegg bei Zürich: im Hintergrund das Schulhaus im Bau, auf dem Tablet das fertige Projekt.

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Jasmina Ritz ist stolz auf ihre Vorreiterrolle: Die Region Limmatstadt von Baden bis Zürich, die sie als regionale Standortförderin vertritt, ist die erste in der Schweiz, die sich über Gemeinde-, Bezirks- und Kantonsgrenzen hinweg digital darstellt. Ziel des Projekts war es, die Region auf einen Blick darzustellen und zu zeigen, was darin alles geplant und gebaut wird. Zum Beispiel die Limmattalbahn, die für die Dynamik und die Stadtentwicklung der Region eine wichtige Rolle spielt. « Die Bevölkerung hat oft Mühe sich vorzustellen, welche Auswirkungen das Tram haben wird », sagt Jasmina Ritz. Dank dem Stadtmodell sei das bereits vor der Fertigstellung dreidimensional erfahrbar. « Die Akzeptanz steigt, die Ängste sinken », bilanziert Ritz.

Das digitale Modell ermöglicht den Blick in die Zukunft. Geplante Projekte werden sichtbar, eingebettet in die bereits gebaute Umgebung. « Für einen Ansiedlungsinteressenten ist immer der gesamte Standort entscheidend. Er will wissen, was links und rechts geschieht », sagt Jasmina Ritz. Im Limmatstadtmodell sehe er das auf einen Blick und müsse sich die Informationen nicht aus verJasmina Ritz ( rechts ) präsentiert einer Besucherin des Schlierenfests das digitale Modell der Limmtastadt. schiedenen Quellen zusammentragen. Das Modell steht aber auch Gemeinden zur Verfügung, die ein Bauvorhaben präsentieren müssen und damit – neben den zweidimensionalen Plänen – ein neues und einfach verständliches Medium zur Verfügung haben.

Auswahl der Ausstattung und Oberflächen. Als Gianfranco Basso das Raumprogramm für die vier grossen Neubauten im ‹ Stücki Park › in Basel für die Vermietung vorbereitete, « Nicht nur sehen, sondern erleben » Ritz sieht in der politischen Diskussion eine weitere machte er sich mit den Architekten und Planerinnen an relevante Anwendung. Weil das Modell über das Internet die gewohnte Arbeit. Sie entwickelten Nutzer­szenarien, zugänglich ist, werde niemand ausgeschlossen. Oft entste- definierten mögliche Mieteinheiten und Module für Rehe Widerstand gegen ein geplantes Projekt, weil sich die gelgeschosse. Resultat waren viele Seiten Papier mit farbiBevölkerung keine Vorstellung davon machen könne be- gen Grundrissen, Varianten, Beschreibungen. « Eigentlich ziehungsweise jede und jeder eine andere habe. Transpa- sollten diese Arbeiten digitalisiert werden », dachte sich renz sei in der politischen Diskussion das A und O. Es sei Basso, der beim Bauherrn Swiss Prime Site als Head Conwichtig, dass die Beteiligten den gleichen Wissensstand struction die laufenden Projekte verantwortet. Eine flexihätten. « Das ist mit der dreidimensionalen Darstellung im ble Visualisierung – oder eben eine Simulation – würde die Stadtmodell gegeben. » Das Limmatstadtmodell entstand Kommunikation mit den künftigen Mietern erleichtern. aufgrund einer Ausschreibung der Metropolitankonferenz Zürich. Sie förderte das Vorhaben mit 150 000 Franken, Von der Simulation zum Mietmodell Weitere 60 000 Franken kamen von den ansässigen GeIn Zusammenarbeit mit dem beauftragten Totalunmeinden und von privaten Geldgebern. Das Projekt um- ternehmer Halter, dem deutschen Planungsunternehmen gesetzt hat die Firma Raumgleiter, die mit der Applika- Digitales Bauen und der Firma Raumgleiter entwickelte tion Archscape bereits eine funktionierende Plattform Swiss Prime Site einen « Bürokonfigurator ». Was Basso vorweisen konnte inklusive der Möglichkeit, das Modell mit seinen Partnern auf Papier erarbeitet hatte, diente in Virtual Reality zu erleben. als Briefing für die Applikation. Jedes Büromodul konnte Je mehr Projekte im Modell dargestellt sind, desto mit wenig Datenaufwand erstellt und dann für alle mögaussagekräftiger wird die Anwendung. Momentan sind lichen Varianten kopiert werden. « Mit dem Tool können ungefähr zwanzig Projekte als 3-D-Modelle hochgeladen. wir einem potenziellen Mieter innerhalb einer Stunde aufJasmina Ritz versucht, auf Gemeinden, Investoren und zeigen, wie das Layout seines Büros aussehen könnte », Bauherren zuzugehen. « Das ist noch kein Selbstläufer.» fasst Basso Anwendung und Nutzen zusammen. Der VerDas habe vor allem mit der technischen Hürde zu tun. Bis markter, der im Auftrag von Swiss Prime Site die Mieter jetzt muss die Applikation heruntergeladen werden und akquiriert, benutzt den Konfigurator im Gespräch mit dem funktioniert nur auf Windows. Doch das Stadtmodell wird Kunden. Ziel sei es, so Basso, die Entscheidungsprozesse laufend weiterentwickelt. zu verkürzen und die Entscheidungssicherheit zu erhöJasmina Ritz ist in der Region unterwegs, macht De- hen. « Viele Anforderungen, aber auch Konflikte ergeben mos mit einer mobilen Box an öffentlichen Veranstaltun- sich aus diesem Dialog und können schon zu diesem frügen – wie bereits geschehen am Schlierenfest oder an hen Zeitpunkt erkannt und angegangen werden. » Zudem Messen. « Wie sich der Stadtspaziergang in Virtual Reality könnten die Mieterkonfigurationen direkt ins BIM-Modell anfühlt, lässt sich nicht erklären, das muss man erleben », übertragen und die lückenlose Planung für alle Gewerke sagt sie. Für sie ist das Stadtmodell bereits heute eine sichergestellt werden.

Im ‹ Stücki Park › gibt es Büro- und Laborgebäude. Gewichtige Dienstleistung der Standortförderung Limmatstadt. « In jedem Gemeindehaus soll ein Touchscreen ste- plant war ein 3-D-Bürokonfigurator und ein 3-D-Laborhen, um der Bevölkerung laufende Projekte zu präsentie- konfigurator. « Da Laborräume technisch sehr komplex ren », formuliert Ritz ihr Ziel für die Zukunft. sind und sich die Anforderungen in der Pharmabranche Schon länger werden dreidimensionale, interaktive rasch verändern, haben wir uns entschieden, nur den BüDarstellungen verwendet, um Immobilien zu vermarkten. rokonfigurator umzusetzen », erklärt Gianfranco Basso. Er Die entsprechenden Tools beschränken sich aber meist ist zufrieden mit dem Stand der Dinge und weiss, welche auf das Navigieren durch den Raum beziehungsweise die Aufgaben die Applikation in Zukunft übernehmen soll: →

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Im Bürokonfigurator von Swiss Prime Site lassen sich Grundrisse in 2-D planen, …

… die Parameter des B ­ üros als Übersicht ­einblenden …

… oder die Boden­ materialien per Knopfdruck wechseln.

→ Jede Konfiguration könnte mit Kostendaten hinterlegt werden, damit der Nutzer sieht, was ihn die gewünschte Raumkonfiguration kosten würde. In einem ersten Schritt soll der Konfigurator aber ohne diese Spezifikation angewendet werden. « Wir möchten aufgrund der Mietergespräche beurteilen, welche Bedürfnisse die Nutzer haben », sagt Basso. So werde sich zeigen, ob die Mietofferten auf Basis der bewährten Kennzahlen und Richtpreise erstellt werden müssen oder ob sich der Aufwand lohnt, eine Kostenapplikation zu erstellen.

In der Kommunikation beziehungsweise der Vermarktung geht es aber vor allem um Emotionen. « Die dreidimensionale und interaktive Darstellung vermittelt dem Kunden das Raumgefühl, ohne dass er zweidimensionale Pläne lesen muss », sagt Basso.

Per Tablet vor Ort das Schulhaus virtuell anschauen Wie Bauprojekte Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit mithilfe neuer Technologien vorgestellt werden können, überlegt sich auch die Stadt Zürich. Sie hat schon eine Reihe von Pilotprojekten durchgeführt. Verantwortlich für die Umsetzung ist Christian Hürzeler vom GIS-Kompetenzzentrum des Amts für Städtebau. Im Zentrum stehen Anwendungen der Augmented Reality ( AR ).

Diese Technologie kommt aktuell zum Beispiel im Entwicklungsgebiet Manegg für das geplante Schulhaus zum Einsatz. Bereits im Rahmen des Architekturwettbewerbs vor zwei Jahren hat die Stadt Zürich das Potenzial von Augmented Reality erprobt siehe Hochparterre 8 / 2018. Heute testet sie vor Ort zum einen die AR-Datenbrille Hololens, zum anderen eine AR-Applikation auf dem Tablet oder dem Smartphone. « Für uns ist die Manegg eine Art digitales Labor », erläutert Hürzeler. « Wir erproben dort, wie wir

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mit den neuen Technologien die Wirkung von Bauwerken im Stadtraum veranschaulichen können. » Vom Vorprojekt des Manegg-Schulhauses – der Entwurf stammt vom Büro Studio Burckhardt, das 2018 den Wettbewerb gewann – hat Hürzelers Team zusammen mit den Architekten ein 3-D-Modell erstellt, das für Augmented Reality und Virtual Reality optimiert ist. Damit es reibungslos funktioniert, ist nur das Nötigste modelliert. Gezeigt wird das Modell im Massstab 1:1 mit Fassaden­details und Umgebungsgestaltung. Die Stadt benutzt es an internen Anlässen mit Projektbeteiligten und Entscheidungsträgern meist mit der Hololens. Auch an den öffentlichen Gebietsführungen des Amts für Städtebau in der Manegg wird das Schulhaus Allmend mit AR-Technologie vor Ort angeschaut, dann kommen aber vor allem Tablets zum Zug. Die Hololens stellt die Verbindung mit der Realität über einen QR-Tag her. Nur so steht das virtuelle Schulhaus am richtigen Ort in der Landschaft. Die Applikation fürs Tablet orientiert sich an einer Grafik, die an einem angrenzenden Gebäude montiert ist. Eine Referenzierung über GPS-Technologie wäre zu ungenau. « Die Systeme werden tatsächlich immer präziser », sagt Hürzeler. Das mache sich auch im Wettbewerb, der Planung und der Ausführung bemerkbar. Für Führungen, wie sie auf dem Manegg-Areal organisiert werden, reicht allerdings das System auf dem aktuellen Entwicklungsstand.

Der Umgang mit der Hololens ist für die meisten neu, die an einer Führung teilnehmen. Deshalb betreut Hürzelers Team ihren Einsatz, überprüft, ob die Datenbrille richtig sitzt, erklärt, welche Funktionen zur Verfügung stehen – zum Beispiel, mit welchem Knopf die Aussenhülle des Gebäudes ausgeschaltet werden kann. Gleichzeitig beheben die Fachleute gelegentlich auftretende System­ abstürze. « Kürzlich ist ein Betonmischer vorbeigefahren, die Hololens hatte das Gefühl, das Areal bewege sich, und hat das Gebäude um zehn Meter versetzt », erzählt Hürzeler. Projektbeteiligte oder Entscheidungsträger wollen die Augmented Reality erleben und schätzen es, dass sie dabei die Hände frei haben, um auf ihre Unterlagen zu schauen. Komplett baustellentauglich sind die Datenbrillen laut Hürzeler aber noch nicht. Helm, Hitze oder Dreck machen die Nutzung nicht einfach.

Da sind Tablet und Smartphone einfacher. Fast jeder Mensch hat ein solches Gerät in der Tasche und kann damit umgehen. Die nötige App ist zwar noch nicht auf dem Markt. Doch Christian Hürzeler hat schon eine autonome Nutzung durch die Bevölkerung vor Augen. « B ei Abstimmungen über geplante Projekte könnten sich alle vor Ort ein Bild machen oder zum Beispiel vom eigenen Balkon aus den Schattenwurf des projektierten Nachbarhauses überprüfen. » Die Reaktionen der Menschen seien grundsätzlich positiv, bilanziert Hürzeler. Er stelle eine zunehmende Akzeptanz von Augmented und Virtual Reality fest. « S o hoch habe ich es mir nicht vorgestellt », höre er zum Beispiel als Reaktion, auch von Profis, die das Projekt schon von 2-D-Plänen kennen. Die Anwendung vor Ort mit der Überlagerung von Realität und Virtualität hält Hürzeler für den « vielleicht bahnbrechendsten Nutzen dieser Technologie ». Ein Bauprojekt, das erst Jahre später errichtet wird, kann so in seiner Umgebung unter realen Lichtverhältnissen und mit der echten Geräuschkulisse erlebt werden.

Eigentlich ein Widerspruch, meint Hürzeler: Digitalisierung bedeute meist Ortsunabhängigkeit, doch diese Anwendung sei per se an den Ort gebunden. So bringe die Technologie grosse Möglichkeiten für Planerinnen und Bauherren als Entscheidungshilfe und für die Vermittlung der Projekte gegenüber der Öffentlichkeit.

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Themenheft von Hochparterre, April 2020 — Architektur simulieren — « So habe ich es mir nicht vorgestellt »

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Das neue Planungs-, Design- und Ausschreibungswerkzeug von AS Aufzüge nimmt seine Nutzerinnen bei der Hand und begleitet sie durch den Prozess.

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Architektur ­simulieren Die Werkzeuge der Architektinnen und Planer ändern sich. Sie verbinden die dreidimensio­ nalen, digitalen Modelle mit den Daten aus der Planung und machen sie interaktiv. So lässt sich, was künftig gebaut wird, nicht nur darstel­ len, sondern auch durchführen und testen – eben simulieren. Welche Möglichkeiten sich in den verschiedenen Phasen einer Planung ­eröffnen, erzählt und zeigt dieses Themenheft: von der Entwicklung des Attisholz-Areals über den Entwurf bei Foster + Partners in London bis zur Kommunikation mithilfe des interaktiven ­Modells. Das Heft diskutiert offene Fragen in digitalisierten Wettbewerbsverfahren und stellt ein P ­ anorama digitaler Werkzeuge vor. www.raumgleiter.ch

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