Digital korrekt konstruieren: Das Entwurfstool DigiKon
Mit dem Ziel, einen Beitrag zu nachhaltigeren Konstruktionsweisen zu leisten und die Perspektive von Architekt*innen stärker einzubeziehen, entwickelte das IKE-Team ein digitales Werkzeug.
Wann ist eine Konstruktion „korrekt“? Für das Institut Konstruktives Entwerfen (IKE) der ZHAW in Winterthur reicht Materialeffizienz als Kriterium nicht aus. „Korrektes Konstruieren“ umfasst das Zusammenspiel von Struktur, Tektonik, Raum und Material ebenso wie gesellschaftliche und ethische Implikationen. Die unter der Leitung von Prof. Andri Gerber entwickelte Digitale Konstruktionslehre "DigiKon" versteht sich als Einstieg in diese mehrdimensionale Betrachtung.
Aus der Werkstückhalle in den digitalen Raum
Ausgangspunkt für die Entwicklung einer Anwendung, die Kreativität und Neugier fördert, war die Kritik des IKE an gängigen digitalen Systemen. Diese reduzieren architektonische Qualität häufig auf quantifizierbare Parameter und schränken damit die Offenheit des Entwurfsprozesses ein. Eine zentrale Grundlage für DigiKon bilden zudem die 1:1-Mock-ups hybrider und klimagerechter Deckenkonstruktionen aus der Werkstückhalle an der ZHAW, die als erste Projekte in die digitale Sammlung aufgenommen wurden.
Die Anwendung ist so konzipiert, dass ökologische Kennwerte wie Ökobilanz und Life Cycle Assessment integriert und mit architektonischen Qualitäten in Beziehung gesetzt werden können. Es ist ein Instrument entstanden, das sowohl individuell nutzbar als auch kontinuierlich erweiterbar ist, etwa durch neue Forschungserkenntnisse. Die 3D-Modelle erstellten Mitarbeiter*innen und Studierende des IKE. Eine stärkere Einbindung in die Semesterstruktur ist perspektivisch vorgesehen. Bereits jetzt ist DigiKon Bestandteil der Lehre am Institut.
Zwischen Sammlung und Werkzeug
DigiKon positioniert sich bewusst zwischen Wissenssammlung und Entwurfswerkzeug. Im Zentrum steht die „Sandbox“, in der Nutzende eigene Konstruktionen parametrisch entwickeln können. Während elf Parameter zugeordnet werden, entsteht schrittweise ein axonometrischer Knotenpunkt. Parallel dazu werden mögliche Aufbaustärken sowie Richtwerte für Treibhausgasemissionen und graue Energie angegeben.
Die Funktion „ähnliche Projekte“ verweist auf den zweiten Schwerpunkt des Tools: eine digitale Sammlung mit räumlichen Darstellungen und Daten von 21 Schweizer Bauten. Neben konstruktiven Knotenpunkten lassen sich hier auch die Bauprozesse ganzer Gebäude chronologisch animieren. Im Unterschied zu klassischen Konstruktionszeichnungen werden die einzelnen Schritte der Fügung so deutlich nachvollziehbar. Ein Glossar, das zentrale Begriffe einer zeitgemäßen Konstruktionslehre erläutert, ergänzt die Sammlung.
Wachsende Vielfalt oder Schweizer Perspektive?
Die frei zugängliche und niedrigschwellig nutzbare Anwendung kann und will keine baukonstruktiven Probleme im Detail lösen. Ihr Potenzial liegt vielmehr darin, grundlegende konstruktive Fragen früh im Entwurfsprozess mitzudenken und zugleich die passenden Referenzen bereitzustellen. Gerade bei diesen Referenzen zeigt sich noch Entwicklungsspielraum: So hochwertig die hinterlegten Projekte sind, ist die bisherige Sammlung hinsichtlich ihres baukulturellen und sozioökonomischen Hintergrunds noch vergleichsweise homogen. Dies begrenzt derzeit die Übertragbarkeit des vermittelten Wissens, eröffnet zugleich jedoch vielversprechende Perspektiven für eine zukünftige Erweiterung.
Wenn der unkomplizierten Anwendung der „Sandbox“ künftig eine stetig wachsende, vielfältigere Sammlung von Bauten gegenübergestellt wird, die unterschiedliche Nutzer*innengruppen, Budgets und Kontexte abbildet, kann DigiKon zu einem relevanten Entwurfswerkzeug für alle werden, die Architektur praktizieren oder studieren. Bis dahin bleibt es ein überzeugendes Showcase einer Konstruktionslehre „Made in Switzerland“.