Integration aus Form, Material und Struktur: Computerbasierte Morphogenese in der Architektur

Zusammenfassung

Im Mittelpunkt dieses Artikels steht die Vorstellung der Forschungen zur Computerbasierten Morphogenese in der Architektur, also die Untersuchung von Entwurfsverfahren, die eine Integration von digitalen Form- und Strukturgenerierungs- und computergesteuerten Materialisierungsprozessen ermöglichen. Dies geschieht anhand einer Auswahl an im Kontext dieser Untersuchungen realisierten Versuchsbauten. Das Konzept der Materialsysteme und deren Entwicklung spielt dabei eine zentrale Rolle. Die komplexen Zusammenhänge, die sich aus der Materialität und ihrer physikalischen Eigenschaften, den Einschränkungen und der Logik der Herstellungs- und Fügungsprozesse, und der topologischen Beziehungen der Elemente im Gesamtsystem ergeben, konstituieren somit den grundlegenden Informationssatz eines architektonischen Materialsystems. Die Eigenarten der Materialsierung sind also Teil der genotypischen Kenndaten für die computerbasierte Generierung des Systems. Da alle diese Kenndaten und Regeln jedoch einen Variablenspielraum aufweisen, erschließt sich innerhalb des Rahmenwerkes dieser Definition der Materialisierungsmöglichkeiten ein erheblicher Entwicklungsspielraum für unterschiedlichste Phänotypen, die aus der Wechselwirkung mit externen Einflüssen und einem stetigen Abgleich mit räumlichen und performativer Kriterien hervorgehen. Dies bedeutet, dass derzeit entwurfsmethodisch isoliert betrachtete Teilaspekte wie Form, Material, Struktur, Raum und Umwelt Teil eines integrativen Generierungsprozesses werden, der direkt die komplexen Wechselbeziehungen aus Systembeschaffenheit und performativer Kapazität mit einbeziehen kann. Die Komplexität solcher Wechselbeziehungen erfordert die Verschiebung der Einzelbetrachtung der Form hin zur Erkennung von Mustern, die sich im Verlauf der zunehmenden Differenzierung des Systems sowohl räumlich lokal und entlang der Zeitachse des Generierungsprozesses her‑ ausbilden. Das im Computational Design genutzte Potential des Rechners, mannigfältige Einflussgrößen abzugleichen, eine Vielzahl von Prozessen in Rückkopplung auszuführen und komplexe Wechselwirkungen zu verarbeiten, ermöglicht es, die sich aus der Integration aus Form-, Struktur- und Materialwerdung ergebende performative Kapazität für die Architektur zu erkennen, zu erkunden und auf neuartige Weise zu nutzen.