Seit einiger Zeit stehen digitale Entwurfswerkzeuge zur Verfügung, die es ermöglichen, ja dazu anregen, komplexe Geometrien zu entwickeln. Das Metawerkzeug Computer bietet dabei enorme Möglichkeiten zur Entwicklung von Freiformflächen, die Architektur muss kaum noch geometrische Einschränkungen hinnehmen. Diese Chancen werden natürlich auch an den Hochschulen genutzt. Wir stellen allerdings bei den Studierenden fest, dass sie sich im Entwurfsprozess oft auf die digitale Welt beschränken. Form, Raum und Maßstab sind aber mit den momentan verfügbaren Schnittstellen in der digitalen Darstellung nicht ausreichend erfahr- und beurteilbar. Es fehlt die Option, intuitiv am physischen Objekt im Sinne von Vilém Flussers »Geste des Machens« zu arbeiten. Hände und Augen laufen Gefahr, zu einem reinen Interface der virtuellen Entwurfsumgebung zu werden. Die Darstellung eines digitalen Modells als zweidimensionale Projektion auf die Oberfläche des Bildschirms oder eines Ausdrucks ist nicht ausreichend. Es muss zur Beurteilung seiner räumlichen und gestalterischen Qualität in die materielle Wirklichkeit gebracht werden, zumindest als Maßstabsmodell. Diesen Schritt erleichtern rechnergesteuerte Fertigungsmethoden wie verschiedene CNC-Fräs- und Schneideverfahren, aber auch aufbauende Verfahren wie der 3D-Druck. Wir haben daher an der TU Wien ein Labor mit einer entsprechenden Ausstattung eingerichtet. Neben dem routinemäßigen Einsatz von einfachen CNC-Fräsen und Laserschneidern betreiben wir einen Fräsroboter, der zwar aufwändig in der Bedienung ist, jedoch auch über die bei komplexen Geometrien erforderlichen Freiheitsgrade verfügt (Abb. 1). Handelsübliche Maschinen sind einseitig auf eine hohe Qualität des Werkstücks optimiert. Mit ihnen nimmt man hohe Betriebskosten oder komplexe Bedienung in Kauf. Dieser Umstand führt häufig dazu, dass Modelle erst am Ende des Entwurfsprozesses als Präsentationsmodelle entstehen, sie werden nicht mehr hinterfragt und verändert. Das Modell darf aber nicht nur ein fixes Endstadium repräsentieren, es muss Arbeitsmodell sein können und offen für intuitive, unmittelbare Veränderungen sein. Wir entwickeln daher auf Basis des Open-Source-Projekts fab@home einen 3D-Drucker, der mit kostengünstigem Material, etwa Bauschaum, ein Modell erzeugt, das eine Formannäherung darstellt und leicht mittels Schleifen oder Schneiden verändert werden kann. Wenn wir aber ein physisches Modell mit unseren Händen oder mit anderen Werkzeugen verändern, muss es einen Weg geben, diese Veränderungen wieder in das digitale Modell für die weitere Bearbeitung und Darstellung einfließen zu lassen. Wir setzen daher verschiedene 3D-Scan- und Digitalisierungsverfahren ein, um die Veränderungen am physischen Modell in den Computer zu überführen und schaffen so eine geschlossene Prozesskette (Abb. 3 - 5). Der Entwurf kann in der digitalen wie auch in der realen Welt so lange überarbeitet und weiterentwickelt werden, bis er in beiden Welten überzeugt. Ausgangspunkt kann dabei ein digitales Modell sein, aber genauso ein Konzeptmodell, beispielsweise eine Formstudie aus Gips oder Plastilin (Abb. 6 - 9). Bis für den Gestalter eines Tages leistungsfähige »Dynamic Physical Rendering«-Systeme zur Verfügung stehen, die direkte und interaktive physische Repräsentation eines virtuellen Modells erlauben, beschäftigen wir uns in Forschung und Lehre mit der Integration der bestehenden Technologien in ein den Entwurfsprozess unterstützendes Gesamtsystem, in dem sich digitale und physische Designmethoden ergänzen. Die Abbildungen (Abb. 2-9) zeigen den beschriebenen Prozess an einfachen Aufgabenstellungen aus dem Bereich des Objekt- und Produktdesigns, die an der Abteilung für dreidimensionales Gestalten und Modellbau in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Raumgestaltung an der TU Wien bearbeitet wurden.
Komplexe Geometrien sind in diesem Feld aus ergonomischen und stilistischen Gründen schon lange selbstverständlich, entsprechend haben sich eigene Darstellungstechniken, Methoden und ein spezielles sprachliches und semantisches Repertoire entwickelt. Wir können aus diesem Gebiet viel über die Entwicklung, Beurteilung, Darstellung und Kontrolle von Freiformflächen und komplexen Geometrien lernen.
Die Professur für Kreislaufgerechten Holzbau am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) präsentiert dieses umfassende Nachschlagewerk zum nachhaltigen Bauen mit Stroh. Stroh bietet großes Potenzial für eine klimagerechte Baukultur: Es ist regional verfügbar, kostengünstig, CO2-speichernd und vollständig kreislauffähig. Die Publikation vermittelt Wissen über konstruktive, rechtliche und gestalterische Möglichkeiten auf nachvollziehbare, kritisch reflektierte und praxisnahe Weise. Sie dokumentiert Ergebnisse aus Lehre und Forschung, beleuchtet realisierte Projekte und zeigt konstruktive Prinzipien, Detaillösungen sowie gestalterische Potenziale. Hochwertige Fotografien, Pläne und Grafiken vermitteln die Inhalte anschaulich.