»Den Computer kann man, wie Frank Gehry es tut, dazu benutzen, Shakespeares gesammelte Werke von hunderttausend Schreibmaschinenaffen schreiben zu lassen, grauenhaft, oder man kann den Computer dazu benutzen, eine neue Komplexität in die Architektur einziehen zu lassen«.1 Mit diesem bemerkenswerten Satz übertrug Friedrich Kittler 2003 etwas auf die Architektur, was unter Wissenschaftlern seit etwa einem Jahrhundert als »Infinite-Monkey-Theorem« bekannt ist.2 Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass ein Heer planlos schuftender Affen irgendwann einmal ein kanontaugliches, ewig gültiges kulturelles Artefakt produziert. Die Geschöpfe benötigen dafür lediglich sehr, sehr viel Zeit. Heute, mehr als ein Jahrzehnt nach Kittlers Tirade, ist die Komplexität eines computing, das mehr leistet als (Gehrysche) Freiformen (Abb. 1) in mehr oder weniger baubare Datensätze zu transformieren, unwiderruflich in die Architektur eingezogen. Immer mehr Affen verlassen also die Architekturbüros, in denen zunehmend »parametrisch« entworfen und gebaut wird.
Es lohnt sich, das buzzword »parametrisches Entwerfen« näher unter die Lupe zu nehmen: Der Begriff »Parameter« setzt sich aus den griechischen Wörtern »para« (neben) und »metron« (Maß) zusammen und steht in der Mathematik bzw. Informatik für die Variable als Gegenteil zur Konstante. Auch wenn in der Architekturwelt das Interesse an Variablen weithin als originäre Errungenschaft des ausgehenden 20. Jahrhunderts gilt, ist es bei Licht betrachtet alten Ursprungs, denn bereits Leon Battista Alberti zum Beispiel war in gewisser Weise »Parametriker«. Zwar hatte er im 15. Jahrhundert noch nicht die parametrische Konzeption neuer Architekturen im Sinn, entwickelte dafür aber Digitalisierungsverfahren zur Übertragung von (Stand-) Bildinformationen – eine Art Bild- und Körperscanner avant la lettre.3 So stellte er in seinem Traktat »De statua« (vor 1435) eine »Finitorium« genannte Apparatur vor, mit der die kompliziertesten räumlichen Ausformungen einer Statue in Zahlenform erfasst werden können, sodass das Objekt problemlos reproduziert werden kann (Abb. 2). Mario Carpo hat die Bedeutung dieser über Jahrhunderte vergessenen Apparatur klar erkannt. Denn damit hat Alberti erfunden, was wir heutzutage »eine kompatible Plattform auf der Basis digitaler Technologie nennen würden, auf der Bilder und dreidimensionale Objekte anhand ihrer Übersetzung in Zahlenkolonnen aufgezeichnet, übermittelt, verändert und reproduziert werden können«.4 Ein vergleichbares Verfahren legte Alberti in seiner »Descriptio Urbis Romae« (1448 –1455) vor (Abb. 3), und zwar ein »Abbildverfahren, das mit einem vorbestimmten Maß an Operationen das Speichern und Übertragen räumlicher Daten beziehungsweise Koordinaten sicherte«. Den einzig signifikanten Unterschied zwischen Albertis »digitalen Maschinen« und unseren heutigen sieht Carpo darin, dass die Maschinen der Gegenwart »mit Strom betrieben werden«.
Das Denken in Parametern – dies zeigt das Beispiel Albertis – ist eine uralte Kulturtechnik. Dienten jedoch die Variablen des Renaissance-Traktatisten dazu, Kopien zu erzeugen, so zielt die Variablen-Arbeit der Gegenwarts-Parametriker nicht mehr auf Reproduktion, sondern auf die Generierung immer neuer Unikate. Denn der Einsatz von Computer-Algorithmen ermöglicht es heute viel stärker als in der Vergangenheit, Entwürfe »bottom-up« als offene Formfindungsprozesse zu strukturieren.5 Parametrisches Modellieren kommt ins Spiel, wenn ein nicht-hierarchisches System frei flottierender Punkte im Raum dem Einfluss zahlreicher Parameter (Sonneneinfallswinkel, Klimadaten, Materialinformationen etc.) ausgesetzt wird, um so eine relationale Topologie in eine fixierte Geometrie von Raumbeziehungen zu überführen. Dass etwaige Rückkopplungsschleifen im Entwurfsprozess durch ein parametrisches Modell leichter absorbiert und schneller ins Konstruktive gewendet werden können, versteht sich von selbst. Es ist auch und vor allem der Status der Architekturzeichnung, der sich durch das parametrische Entwerfen im digitalen Zeitalter verändert hat. Denn bei Bauprojekten mit anspruchsvollen mehrfach gekrümmten Geometrien werden zweidimensionale Zeichnungen zunehmend zu bloßen Derivaten eines dreidimensionalen Rechnermodells (Abb. 4). Der in Wien lehrende Architekt Stefan Gruber fasst den Trend zur variablen Offenheit, der sich durch die Parametrisierung der gesamten Architekturproduktion abzeichnet, so zusammen: »Viele Akteure werden in Zukunft zur selben Zeit auf ein digitales Modell zugreifen können, welches im Laufe der Planung immer detaillierter wird und in der Bauphase Maschinen direkt ansteuert (BIM – Building Information Modeling und File-to-factory-Produktion). Die Fertigung serieller Unikate ermöglicht es, das Spannungsverhältnis von Individualität und Massenproduktion ein für alle Mal aufzulösen (Mass customization).
Nicht nur die Entwurfsprozesse sind in den letzten Jahren zunehmend digitalisiert worden – und werden weiterhin digitalisiert –, auch viele »Elements of Architecture«: Türen, Fenster, Fassaden, technische Gebäudeausstattungen. Dies hat nicht zuletzt das gleichnamige Forschungsprojekt von Rem Koolhaas, AMO, Harvard GSD, Manfredo di Robilant und dem Autor dieser Zeilen auf der Architekturbiennale Venedig 2014 deutlich gemacht (Abb. 6). Architektur, so lautete die Ausgangssetzung dieses Projekts, gilt als eine holistische Kulturtechnik: Es geht ihr ums Ganze, mithin ums »engineering« räumlicher Umschließung. Doch die hermetische Welt der Architektur (manche reden bereits von einem geschlossenen Architektursystem)6 kann durch einen alternativen Zugang aufgebrochen werden. Dieser kommt einem »reverse engineering« gleich und fokussiert mit selektivem Blick nicht auf »das Ganze« der Architektur, sondern auf ihre Teile. Architektur ist nach dieser Lesart einer Drohne vergleichbar, die – in irgendeiner Wüste abgestürzt – von neugierigen Mächten auseinandergebaut wird, um ihr Funktionieren wenigstens ein Stück weit nachzuvollziehen. Die Elemente stehen in Beziehung zu spezifischen anderen Elementen, aber kaum mehr für ein Ganzes, welches zum unerreichbaren Grenzwert geworden ist.
Das von Alberti über – um nur ein paar zentrale Namen zu nennen – Jean-Nicolas-Louis Durand, Gottfried Semper, Julien Guadet, Le Corbusier bis hin zu Christopher Alexander vorgelegte Denken in Elementen war bei aller Diversität eine auf das Ganze der Architektur ausgerichtete Reflexion von Architekten für Architekten, entwickelte sich jedoch zugleich in einem komplexen Kräftefeld von Handwerkerregeln, kommunalen oder staatlichen Normsetzungen, industriellen Produktinnovationen, ökonomischen Zwängen, geschichtlichen Bezügen und stilistischen Präferenzen, die jeglichen Einhegungsversuch unterminieren, die Architektur zu einer Sache ausschließlich der Architekten zu machen. Die vom Menschen geschaffene räumliche Umgebung, so könnte man das Ergebnis von »Elements of Architecture« zusammenfassen, hat viele Akteure – öffentliche, private, staatliche, unternehmerische, individuelle –, und sie agieren alle durch Vorstellungen von Elementen der Architektur. War die Ablesbarkeit des architektonischen »Elements« historisch vor allem durch den Rahmen und sein Ornament gewährleistet worden – Christian Norberg-Schulz hat hierauf hingewiesen7, so ist diese Distinktheit im Lauf der Zeit zunehmend durch seine Produkt- und Warenhaftigkeit erzeugt worden: Balkone, Decken, Türen, Aufzüge, Fassaden, Böden, Heizungen, Treppen, Toiletten, Dächer, Wände, Fenster werden ver- und gekauft. Die Rahmenhandlung hierzu erzählt Sigfried Giedion, wenn er in »Mechanization Takes Command« (1948) den Wandel von Alltagsumgebung und Verhalten durch die Mechanisierung darstellt – etwa im Bereich der Küche und des Bades. Sein Fokus auf die leicht zu unterschätzenden Dinge des Alltags ist auch zum Motiv des »Elements«-Projekts geworden. Sein Aphorismus »Auch in einem Kaffeelöffel spiegelt sich die Sonne«8 wurde vor diesem Hintergrund zum Forschungsmotto.
Während Giedion in seinem Mechanisierungsbuch einen Blick zurück auf die Erste und Zweite Industrialisierung warf, wirft das »Elements«-Projekt jedoch einen Blick voraus in eine ungewisse Zukunft, in der Dinge und Daten künftig eine Mesalliance des Verrats eingehen könnten: Wenn heute angesichts neuester Fahrzeuge, die umfangreiche Daten ihrer Nutzer sammeln, vor dem »gläsernen Fahrer« gewarnt wird und die Frage auftaucht »Wem gehören die Daten, die das Auto über uns sammelt?«,9 so könnte eine ähnliche Gefahrenlage auch im Zusammenhang von Gebäudeteilen festgehalten werden, zumal das heute vielfach propagierte »Smart Home« auch detaillierte Informationen über die Gewohnheiten seiner Nutzer abrufbar hält. Die US-amerikanische Firma Nest etwa, die 2014 von Google übernommen wurde, hat sich auf selbst lernende Raumthermostate und Rauchmelder spezialisiert. Nochmal: Wem gehören die Daten, die diese sammeln?
Julius Posener hat auf den Zusammenhang von bürgerlicher Freiheit und freigespieltem Architekturelement verwiesen, als er am Beispiel von Holkham Hall in Norfolk, England, einem der bekanntesten und prominentesten Beispiele des britischen Neo-Palladianismus des 18. Jahrhunderts (Abb. 5), beschrieb: »Nicht nur die Baukörper … werden selbständig, ihre Teile werden es; endlich verselbständigt sich jedes einzelne Fenster. Aus ›Anstand‹ bleibt die Symmetrie gewahrt, aber der barocke Verband des Gebäudes fällt auseinander. Das aber ist in der Tat der Weg zu einer Verbürgerlichung, nämlich zur Selbständigkeit der Einzelteile gegenüber dem Gesamtverband: zur Selbständigkeit der Individuen gegenüber der gesellschaftlichen Bindung, so darf man es durchaus interpretieren«.10 Dieser emphatische Blick auf ein vereinzeltes Gebäudeteil könnte sich vor dem Hintergrund von big data künftig in einen prüfenden verwandeln.
Architektonische Elemente stehen in enger Beziehung zu spezifischen anderen Elementen, aber verweisen – wie eingangs konstatiert – kaum mehr auf ein Ganzes. Und doch zeichnet sich am Horizont der Architektur vielleicht doch ein solches »Ganzes« ab, auf das sich Elemente der Architektur künftig wohl mehr und mehr beziehen werden: das elektromagnetische Spektrum (Abb. 7). Als Initialzündung eines Wissens um elektromagnetische Phänomene kann die Experimentreihe Heinrich Hertz’ (1857–1894) aufgefasst werden, die der deutsche Physiker am 4. Oktober 1886 in Karlsruhe begann.11 Bis 1888 bewies Hertz mithilfe einer Reihe von Experimenten, dass sich elektromagnetische Wellen im Raum mit unendlicher Geschwindigkeit fortpflanzen. Elektromagnetische Schwingungen, so das Resultat der aufwendigen Versuche, besitzen alle typischen Eigenschaften des Lichts (Reflexion, Brechung, Polarisation) – sie breiten sich daher mit Lichtgeschwindigkeit aus.12 In der Folge gelang Hertz die Übertragung elektromagnetischer Wellen von einem Sender zu einem Empfänger und damit der experimentelle Beweis für die umstrittene elektromagnetische Theorie des Lichts von James Clark Maxwell. Fundamentale Gewissheiten der Wahrnehmung und der Physik sollten dadurch ins Wanken geraten. Nicht nur künftigen Funktechniken war damit der Boden bereitet, sondern auch einem Verständnis von Dingen, das diese als instabile Verdichtungen in dynamischen Prozessen und Energiefeldern begreift.13 Das sichtbare Licht, einstmals ein göttliches, wurde zu einem kleinen Ausschnitt eines breiten elektromagnetischen Spektrums degradiert, welches u. a. Radio- und Mikrowellen, UV-, Röntgen- und Gammastrahlen umfasst.
Die erste gründliche Untersuchung über das Verhältnis moderner Architektur zur technischen Entwicklung ihrer Zeit stammt von Reyner Banham.14 Seine Einschätzung des Technikinteresses jener Architekten, die sich während des »Ersten Maschinenzeitalter« von großen Maschinen wie Schiffen, Flugzeugen oder Autos inspirieren ließen, ist allerdings ernüchternd: »Der Internationale Bauhausstil kümmerte sich nicht um die unter der Maueroberfläche liegende Installation ., er untersuchte niemals das Problem der sanitären Anlagen als Ganzes .; kurzum, er kümmerte sich nur um Probleme, die Veränderungen an der Oberfläche betrafen, und diese Endprodukte waren von Natur aus untergeordnete Funktionen einer in technischer Hinsicht veralteten Welt«. Mit seinen an Banham anschließenden Untersuchungen zur Architektur im »Zweiten Maschinenzeitalter« schlägt Martin Pawley in dieselbe Kerbe: »Aus unterschiedlichsten Gründen versuchte die moderne Architektur, die Forderungen nach einer technologischen Assimilation an das Zeitalter der Wissenschaft zu ignorieren. Vergleichbar mit Chirurgen, die ohne Narkose in einem modernen Lehrkrankenhaus arbeiten, blieben sie bedrohlich hinter der Entwicklung in ihrem eigenen Umfeld zurück«.15 Pawley, für den der entscheidende Schritt vom Ersten zum Zweiten Maschinenzeitalter in der Miniaturisierung der Apparate und der Verbreitung elektrischer Haushaltsgeräte besteht, sieht in der Architektur nur »Stoßdämpfer gegen Veränderungen«. Gerade in der so genannten »Hightech-Architektur«, die ihre Hochzeit während der Drucklegung von Pawleys Traktat hatte, erblickt er kaum mehr als einen archaischen Cargo-Kult. Mit Blick auf die rhetorischen, gestalterisch überbetonten Antennen von Richard Hordens Entwurf für ein Londoner Bürogebäude (Stag Place) etwa schreibt er: »Weder das Gewicht von Antennen .noch das gesamte Gewicht der klimatechnischen Einrichtungen beeinflussen den Entwurf neuer Gebäude mit ihren formalen Anforderungen in dem Maße, wie dies beim riesigen gotischen Fenster für den mittelalterlichen Baumeister der Fall war«.
Derzeit befinden wir uns in einem Dritten, vom elektromagnetischen Spektrum geprägten Maschinenzeitalter, für das sich der Begriff »Hertzianismus« anbietet. Eine zunehmende Bestimmtheit durch elektromagnetische Prozesse und eine wachsende »elektromagnetische Sensibilität« lässt sich bei RFID-gestützten Zugangskontrollen16, im Bereich des Facility Management (also in der Kommunikation zwischen einer zunehmend intelligenten Architektur und einer professionellen Gebäudebewirtschaftung) sowie in der alltäglichen Gebäude-Nutzer-Interaktion ausmachen. So schlug der Pariser Architekt François Roche 2006 für ein neues Architekturmuseum in Orléans eine Gadget-Gebäude-Kopplung vor, bei der die Besucher mittels eines PDA (Personal Digital Assistant) ihren Weg durch ein labyrinthisches Haus finden sollten, dessen Pfade von einem Roboter ständig neu gebahnt werden (Abb. 8). Verstärkt werden die hertzianischen Tendenzen der Gegenwartsarchitektur durch Entwicklungen in der Ambient-Intelligence-Forschung. Was vor Jahren noch als Zukunftsmusik galt – Teppiche mit eingewebten Bewegungs- und Feuermeldern oder Wandbehänge, die durch Leuchtdioden zu Wegweisern werden – kann heute schon eingebaut werden: Stellvertretend sei die Philips-Desso-Kooperation »Luminous Carpet« genannt, ein intelligenter Teppich mit programmierbaren Botschaften, die sich vom Smartphone aus steuern lassen. »Als Reaktion auf Miniaturisierungs- und Tertiärisierungsprozesse«, schreibt Anthony Dunne, »lösen sich Objekte nicht nur zunehmend in Software, sondern auch buchstäblich in Strahlung auf. Alle elektronischen Geräte sind Hybride aus Strahlung und Materie«.17 Dasselbe lässt sich immer öfter auch über die Architektur sagen.
