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Ilyas M. Ekizoglu | ws 2011-12

 


Theoretische Master-Vo M orbereitu ungsarbeiit zum Th hema  

Eme ergenz und Prozess P shaftig gkeit in n der A Archite ektur

Verfasser_ Studiengang_ el Nr._ Martike

Ilyas M. Ekizzoglu Architektur, A , Master 7409 7

er_ Betreue

ng., Msc To Prof. P Dipl.-In obias Wallisser

Semester_

WS W 2011-12

2 2   


Inhaltsverzeichniss

Einleitung

6

Kapitel 1 1.1 1.2 1.3 Kapitel 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 Kapitel 2 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 Abschluss

Theoretischer Rahmen und Hypothese Der Mensch als Teil der Natur

9

Emergente Prozesse für eine anpassungsfähige Architektur

9 12 16

Theorien und Ansätze für eine wandelbare Architektur

24

Akteure der Emergenz und Übertragungen zur Architektur

Typologie und Kritik für eine Adaptiv-Wandelbare Architektur

24 24 32 37 46

Strategien und Lösungsansätze

48

Zusammenführung von Material- und Informationstechnologien Potenziale selektiver Informationstechnologien Netzwerktechnologien (Vernetzung durch Sensortechnoligien) Softwaretechnologie (Steuerung durch Algorithmen)

48 53 55 67

Prozesshaftigkeit in der Architektur

80

Die Materialkultur als Verbindung zwischen Mensch und Natur

Entfaltung der Akteure und ihre Beziehungen Adaption in der Natur und Übertragungen zur Architektur Wandelbarkeit in der Architektur durch Selbstorganisation

3   


„All the forms of the world, of nature and civilization, interact with each other as the environment of any form is comprised of the other forms. Energy, information and material flow between the forms of the world at multiple scales and time, and it is the fluctuations in these flows that induce change.” (Weinstock, 2010)1

                                                             1

Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, 2010, S: 9

 

4   


Einleitung  

   

 

5   


Einleitung

Die Landschaften der Welt wurden in großem Maße durch die kulturelle Geschichte der menschlichen Eingriffe geprägt. Dabei waren schon immer Umwelteinflüsse wie das Klima, Nahrungsketten oder Rohstoffen wesentliche Anforderungen maßgebende Faktoren. Somit prägt auch die Umwelt das Verhalten der Menschen und Sie ihre seine Formen bauen. Die Beziehung zwischen dem Menschen und der Umwelt ist untrennbar. Jedes Ereignis wirkt auf sich selber zurück und wird zum Ursprung eines neuen Verlaufes. Die Umwelt funktioniert durch ihre wechselwirkenden Beziehungen, in denen all ihre Systeme verbunden sind. Der Mensch ist Teil dieser Systeme und bildet Beziehungen mit allen anderen. Somit beeinflussen sich die Systeme gegenseitig, nehmen gewünscht oder gezwungen Rücksicht aufeinander und bilden die Umwelt. Der Mensch passt sich nur an, wenn er gezwungen ist. Die aktuelle Umweltsituation führt dazu, dass wir immer mehr unsere Gewohnheiten und Bedürfnisse einschränken. Dabei ist auch die Architektur beteiligt und wird durch Nachhaltigkeitsaspekte immer mehr geformt. Doch muss der Mensch unbedingt für eine nachhaltige Zukunft von seiner Lebensqualität bzw. Raumqualität abweichen? Die Qualitäten in der Umwelt liegen nicht nur in der Zukunft, sie sind auch in der Gegenwart präsent. Ein nachhaltiges Leben müsste von heute aus sinnvoll sein und seine Qualitäten schon in der Gegenwart beweisen. Die Natur ermöglicht diese Qualitäten durch ihre ständigen Wandlungen. Diese Dynamik, ermöglicht es den Systemen sich den Gegebenheiten zeitnah oder in Echtzeit anzupassen. Diese Anpassungen sorgen dafür, dass sich Systeme so verhalten, dass das Gleichgewicht der Umwelt erhalten bleibt. Die Umwelt ermöglicht ihre Adaptionen durch ihre Organisationsform, die sich aus den vielfältigen Wechselwirkungen ergibt. Ihre Eigenschaft von sich selbstständig formen zu können, ermöglicht eine Anpassung an ihre Umgebung und Situationen. Diese Eigenschaft verstärkt sich über die Zeit hinweg und lässt sich als einen unendlichen Zyklus, der sich immer wiederholt, verstehen. Es sind die emergente Prozesse, welche die selbstorganisierenden Formen in Wechselbeziehungen verkoppeln und daraus Neues auftauchen lassen. Ein Prozess, dar infolge des Zusammenspiels seiner Elemente (Subsysteme) neuer Eigenschaften oder Strukturen bildet. Dabei lässt sich das Ergebnis des emergenten Ereignisses nicht – jedenfalls nicht offensichtlich – auf die Eigenschaften seiner Elemente (Subsysteme) zurückführen.2 Würde man solch einen Prozess auf die Architektur übertra-

                                                             2

vgl. Sedlacek, Klaus-Dieter, Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik, 2010

 

6   


gen, bestände die Möglichkeit, dass sich die Architektur über zeitbezogene Veränderungen der Umwelt anpasst. Mit Umwelt sind wird nicht nur klimatische oder rohstoffbezogene Faktoren gemeint, sondern auch ökologische Diversitäten, in denen die Menschen (bzw. auch die Benutzer der Architektur) mit einzubeziehen sind, mit inbegriffen. Somit lässt sich von einer wandelbaren Architektur sprechen, die durch emergente Prozesse adaptive Qualitäten aufweist. Solch eine Überlegung führt zu einem Bauwerk, das sich innerhalb seines Lebenszyklus entwickelt und die wandelnden Bedürfnisse der Umwelt beachtet, sich rekonfiguriert und Adaptionen ermöglicht. Eine Architektur, die sich selbst organisiert und sich von seiner starren Form ablöst. Des Weiteren gewährleistet es dem Individuum, sein Bauwerk nach seinen Bedürfnissen jederzeit wieder zu gestalten. Wie könnte solch eine Architektur funktionieren? Was für Faktoren und Einfluss nehmende Parameter bewirken emergente Eigenschaften und wie kann man sie auf die Architektur übertragen. Welche Materialien und Technologien wären dafür nützlich? Diese Überlegungen bilden die Grundlage dieser Arbeit und werden in den folgenden Kapiteln dargelegt. Die Arbeit ist eng mit der Thesis meines Kommilitonen Julian Fahrenkamp verbunden. Unter dem Aspekt einer „Adaptiven Architektur“ verweisen die Arbeiten aufeinander.

 

 

7   


Kapitel 1 Theoretischer Rahmen und Hypothese 

   

 

8   


Kapitel 1 Theoretischer Rahmen und Hypothese

1.1

Der Mensch als Teil der Natur

Der Mensch als Lebewesen der freien Natur kultivierte seine Umgebung, um zu überleben. Er entwickelte Werkzeuge, um zu jagen, zu kommunizieren und um sich zu schützen. Zudem aber auch, um seine nachfolgenden Generationen ein besseres und längeres leben mit mehr Wohlstand zu ermöglichen. Diese Entwicklung hat sich bis heute fortgesetzt und wird niemals ein Ende finden. Dabei war die Natur für den Mensch schon immer die unendliche Quelle, um seine Bedürfnisse zu stillen. Das Wort „Natur“ leitet sich vom lateinischem natura und dem Verb nasci ab und bezeichnet „entstehen, geboren werden“. Im Allgemeinen wird Natur von Menschen getrennt und als alles was nicht von ihm geschaffen wurde begriffen.3 … Auf Basis der Ökologie, die als biologische Teildisziplin gegen Ende des 19. Jahrhunderts entstand, wurde die Natur als selbstregulierendes System verstanden. Mit der Popularisierung der Ökosystemforschung gewinnen seit den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts mehr Menschen in den Industriestaaten die Einsicht, dass Natur nicht als Ganzes zu begreifen ist, sondern nur als ein offenes System. Teil dieses Systems ist auch der Mensch mit seiner Kultur (integratives Verhältnis, Oldemeyer 1983). Abgeleitet davon wäre z. B. die Stadt, eine Kulturleistung des Menschen, als zweite Natur anzuerkennen. Die Stadt als Habitat (Lebensraum) des Menschen, die wir uns zunehmend lebensunwerter gestalten, erzeugt damit einen Bedarf nach einem diffusen Ideal von wilder oder unberührter Natur, nach Erholung. Dabei wird schlicht übersehen, dass auch

vom

Menschen

stark

überformte

Bereiche

(schützenswerte)

Natur

ten. Diese integrative Naturauffassung schlägt sich aber in Fachkreisen, z. B. im Naturschutz, in der Ökologie, Stadtökologie etc., bereits nieder. (Wikipedia 2012) 4

                                                             3

4

Natur (lat.: natura, von nasci „entstehen, geboren werden“, grch. semantische Entsprechung φύσις, physis, vgl. „Physik“) bezeichnet als Vorstellung alles, was nicht vom Menschen geschaffen wurde. Der Begriff wird jedoch in verschiedenen Gesellschaften und oft auch innerhalb einer Gesellschaft unterschiedlich und manchmal widersprüchlich verwendet. http://de.wikipedia.org/wiki/Natur, stand vom 13. Januar 2012 um 21:14 Uhr. Wikipedia, wörtlich aus Integratives Naturverständnis - http://de.wikipedia.org/wiki/Natur#Integratives_Naturverst.C3.A4ndnis, stand vom 13. Januar 2012 um 21:14 Uhr.

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Jede begreifliche Trennung von Mensch und Natur unterschlägt, dass der Mensch auch Natur ist, und ermöglicht damit allerdings, dass die Natur zum Gegenstand objektivierender naturwissenschaftlicher Forschung wird – im Übrigen auch der Mensch als Naturwesen selbst. So kann die Frage, was Natur ist, auch ironischerweise nicht von den Naturwissenschaften geklärt werden und konsequent schlägt Böhme (1993, S. 35) vor, „Den Begriff Natur aus den Naturwissenschaften überhaupt zu streichen.“ Dass der Mensch Teil der Natur ist, tritt am klarsten zutage an seiner Körperlichkeit. „Deshalb kommt den menschlichen Leib […] eine ganz zentrale Rolle in seiner Beziehung zu Natur zu, weil im menschlichen Leib die Naturbeziehung zu einer Selbstbeziehung des Menschen wird.“ (Böhme 1992, S. 53) […]Durch den Leib, durch die „Natur, die wir selber sind“ hat der Mensch Anteil am Natürlichen und vor diesem Hintergrund hängt die Naturbeziehung und die Selbstbeziehung des Menschen zusammen. (Gebhard 2009) 5 Der Begriff „Natur“ lässt sich nicht verbindlich definieren. Es soll auch nicht Ziel dieser Arbeit sein, eine konkrete Kriegserklärung zu formulieren. Sondern es bleibt jedem Selbst überlassen, wie er den Begriff auslegt. Es ist sowohl legitim zu sagen, dass die Natur alle belebten und unbelebten Formen der Welt (bzw. des Universums) beinhaltet und der Mensch als Lebewesen Teil davon ist. Es ist das „Wilde“, das vom Menschen unberührt oder genetisch nicht-manipulierte ist. Der Mensch selber trägt mit seinen Artefakten zu Veränderungen in der Natur bei. Alles was er produziert oder manipuliert, ist genauso natürlich wie das Wilde. Verfolgt man die Beziehungskette wie sich Landschaften wandeln und wie weit die Menschheit etwas dazu beiträgt, kommt man zu dem Entschluss, dass keine landschaftliche Veränderungen mehr auf der Welt zu finden sind, die ohne irgendeinen Einfluss der Menschheit zustande kommen.

Abb.1 – Die Reisterrassen, als ein Beispiel wie der Mensch die Umwelt transformiert. (Longsheng, China)

                                                             5

Gebhard, Ulrich, Kind und Natur: Die Bedeutung der Natur für die psychische Entwicklung, 2009, -3531163388- wörtlich aus „Aspekte des Naturbegriffs“ S: 40-41

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„Aus der Luft ist es einfach, die Wunden der Erde zu sehen. Wir haben einen größeren Einfluss auf die Erde, als sie ertragen kann. Unser Überkonsum schöpft die Ressourcen der Erde aus. Jeder weißt es [...] aber niemand will es glauben. Wir sind an eine Wegscheide angelangt, wichtige Entscheidungen zu treffen, um unsere Welt zu verändern.“ (Arthus-Betrand, 2009) 6

Michael Weinstock argumentiert in seinem Buch The Architecture of Emergence -2010 das der Mensch von der Natur nicht trennbar, sondern mit ihr verbunden ist. Dabei bezieht er sich auf Fran-

cis Bacon und Paul-Henri Thiry D´Holbach. Das Verständnis, das der Mensch ein Teil der Natur ist, wurde schon 1620 von Francis Bacon hervorgebracht. Mit seiner Vorstellung über „Dinge des künstlichen“ teilte er die Natur in drei zusammenhängende Domänen7; gewöhnliche Natur, abweichende Natur und vom Menschen manipulierte Natur. Nach ihm entwickeln sich Generationen und Spezies auf eine bestimmte Weise. Dabei entstehen Abweichungen und mutierte Arten. Zugleich zwingt und formt die Menschheit das Restliche und produziert Künstliches. Entsprechend dieser Vermutung veranschaulicht Bacon das Ganze über die Zeitleiste und argumentiert, dass die Menschheit innerhalb des Systems existiert.8 Paul-Henri Thiry D´Holbach erweitert 1170 in seinem Buch mit Le Systéme de la nature das Verständnis und beschreibt die Natur als „nur erforderliche und unveränderbare Gesetze“. Er beschreibt sie als ein überragendes System, in dem „der Mensch ein Werk der Natur ist: Er existiert in der Natur“. Aus dieser Logik lässt sich schließen, dass alle Errichtungen des Menschen wie Werkzeuge, Artefakte, Behausungen Verhaltensmustern der Natur angehören. Für Weinstock sind der Mensch und seine Aktivitäten Teil der Natur. Sie entwickeln sich, gegenseitig oder zueinander, durch Wechselbeziehungen und durch die Zeit.9 Nach diesen Auffassungen über die Beziehung zwischen Mensch und Natur steht der Mensch, so gleich wie alle anderen Teile der Natur, unter Beziehungskräften der Umwelt. Auch wenn in spezifischen Themenbereichen der Forschung der Mensch von der Natur getrennt wird, würde es legitim sein, für die Fokussierung dieser Arbeit die Begrifflichkeit der Natur vom Menschen nicht zu trennen. Somit ist der Mensch als teil der Natur, in der Umwelt mit einzubegreifen.

                                                               6

  Arthus-Betrand, Yann, Home (Dokumentarfilm), 2009, Zitat vom englischen Text übersetzt.- Referenz:

7 8

9

http://www.homethemovie.org/en/informations-sur-yann-arthus-bertrand/an-interview-with-yann-arthus-bertrand-co-writerand-director Domäne: von lateinisch dominium über französisch domaine „Herrschaft, Herrschaftsbereich“ http://de.wikipedia.org/wiki/Dom%C3%A4ne, stand vom 28. Januar 2012 um 10:41 Uhr. vgl. Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, Nature and Civilisation, 2010, S:11-12, vgl.a. Bacon, Francis, “Preparative toward a Natural and Experimental History”, in Novum Organum, 1620. The New Organum,(eds) L Jardine and M Silverthorne, Cambridge University Press (Cambridge), 2000. vgl. Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, Nature and Civilisation, 2010, S:11-12, vgl.a. D´Holbach, Paul‐Henri Thiry, Le  Systéme de la nature, 1770, The System of Nature, 1999

11   


1.2

Die Materialkultur als Verbindung zwischen Mensch und Natur

Der Mensch und das Material sind voneinander nicht trennbar. Er kultiviert die Umwelt, um seine Existenz zu erhalten. Aus dem Material baut er sich unterschlüpfe, bastelt Waffen, bekleidet sich und handelt sogar durch den Austausch der Materialien mit seiner mit Menschen. Erst durch die Verbindung mit dem Materiellen entsteht ein Zugang zu seiner Identität. Es ist seine eigene Materialkultur, die den Menschen ermöglichen sich auszudrücken und ihre Gesellschaften zu gründen. Der Mensch bildet seine Materialkultur, um sich zu erweitern, zu identifizieren, zu schützen, durchzusetzen bzw. Jede Handlung tätigt der Menschen durch das Material. Somit sind alles, was er erschafft, wie z. B. seine Gegenstände, seine Kleidungen, sein schmuck, seine Waffen, seine Häuser, seine Städte, seine Fahrzeuge usw. als Materialkultur zu begreifen.

Als materielle Kultur werden die von einer Kultur oder Gesellschaft hervorgebrachte Gesamtheit der Geräte, Werkzeuge, Bauten, Kleidungs- und Schmuckstücke und dergleichen bezeichnet. Studien zur materiellen Kultur fragen danach, welche Bedeutung Dingen zugesprochen wird und auf welche weise Gegenstände die Wahrnehmungen beeinflussen. (Wikipedia, 2011) 10

Unter dem Begriff Materialkultur versteht man in Fachkreisen als Produkte und deren symbolischer Wirkung auf soziale Strukturen, die von Sozialwissenschaftlern als kulturelle Identität bezeichnet werden. In dieser Arbeit geht es weniger um das Medium, das sich mit dem Konsum oder dem Instinkt der kulturellen Identität auseinandersetzt. Der Fokus auf dem Zusammenhang zwischen Mensch und Materialität; welche auf der Architektur einen maßgebenden Einfluss hat. Man könnte die Materialkultur auch als den Umgang von Stoffen und wie sie verarbeitet werden verstehen. Faktoren und Auslöser in Form von Informationen wie Wissen, Materialauswahl, Techniken, gesellschaftliche und wirtschaftliche Situationen spielen in diese Hinsicht wesentliche Rollen. Auch örtliche Gegebenheiten und Anforderungen wie verfügbare Ressourcen, das Klima und die Topografie waren schon immer prägende Faktoren und Auslöser. Dabei handelt es sich es immer um die Materie in dessen Energie steckt, die man durch die Information zunutze macht. Somit entwickelt der Mensch sein Handwerk, den kunstvollen Umgang mit Materialien. Aber wie hat er sich diese Kunst überhaupt angeeignet? Oder woher kam das Wissen das den Urmensch dazu gebracht hat Werkzeuge zu bauen, die es ihm ermöglichten in der wilden Natur zu überleben. Tiere, wie z.B. Vögel

                                                             10

Wikipedia, Materielle Kultur - http://de.wikipedia.org/wiki/Materiale_Kultur - stand vom 13. Oktober 2011 um 09:13 Uhr.

12   


haben wie Menschen auch eine Materialkultur. Durch den Instinkt etwas zu errichten, um sich selbst und seine Jungen Schutz bieten zu können, bauen sie aus den Materialien der Umgebung ihr Nest. Sie Lernen von ihren Vorfahren und entwickeln ein Wissen über Generationen hinweg. Doch betrachtet man dieses Phänomen vom Ursprung aus, indem kein Vorfahre gibt, lässt es sich nicht durch eine übermittelte Information über Generationen nachvollziehen. Es ist ein Zufallsgeschehen der über den Instinkt des Ausübens und von einem Lerneffekt des Scheiterns ergibt. Stellen wir uns einen Vogel vor, der kein Wissen von seinem Vorfahren übermittelt bekommen hat. Ohne ein Vorbild von einem Nest zu haben, bringt ihn sein Instinkt dazu mit dem Nestbau auf beliebige Art zu beginnen. Durch Ausprobieren entdeckt es zufälligerweise bestimmte Qualitäten, die ihm nützen. Über erfolgreiche Züge ereignet es sich mehrere Ergebnisse und wählt sich die produktivste Methode aus um sich etwas Nützliches zu erschaffen. Somit baut der Vogel sein Wissen durch seine Versuche auf und lernt sogar durch sein Scheitern. Seine Versuche ermöglichen es ihm, immer wieder etwas Neues zu entdecken. Die Informationen artikulieren sich über Generationen hinweg und es entstehen demnach immer komplexere Strukturen. Man kann es als einen Prozess verstehen, in dem Variationen generiert werden und davon das Produktivste ausgewählt wird. In der Naturwissenschaft wird Evolution durch mehr als nur die Veränderungen der vererbbaren Merkmale einer Population bezeichnet. Diese Merkmale sind in Form von Genen codiert, die bei der Fortpflanzung kopiert und an den Nachwuchs weitergegeben wird (Rekombination). Durch Rekombination entstehen unterschiedliche Varianten dieser Gene, die zu Unterschieden (Genetische Variabilität) zwischen Individuen führen. Während der Rekombination können sich auf spontaner Weise auch Mutation ergeben die ganz neue und stark veränderte Merkmale verursachen. Eine Mutation kann aufgrund der Natürlichen Selektion negative oder positive Auswirkungen auf den Organismus (Phänotyp) haben. Entsteht durch die Mutation ein Individuum mit Merkmalen, die für das Überleben und die Fortpflanzung vorteilhaft sind und mehr Nachwuchs produzieren können als die Individuen ohne diese Merkmale, ist es eine positive Mutation.11 Ähnliche Prinzipien tauchen auch in der systemtheoretischen Betrachtungsweise der Evolution auf. Sedlacek definiert die systemtheoretische Evolution durch drei Eigenschaften: (i) kopieren, (ii) variieren und (iii) auswählen.12 Somit ergeben sich evolutionäre Prozesse aus Kriterien wie Kopieren, Variieren und Auswählen. Der Entwicklungsprozess des Intellekt des Vogels ähnelnd der biologischen Evolution in dem es durch seine mehrfachen Versuche Kopien und Variationen erzeugt und davon das Produktivste auswählt. Die Materialkultur entwickelt sich über Generationen, dessen Kriterien der Evolution nachahmt.

                                                             11 12

 Wikipedia, Evolution, http://de.wikipedia.org/wiki/Evolution, stand vom am 22. Februar 2012 um 08:32 Uhr.   Sedlacek, Klaus-Dieter, Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik, 2010 , S: 41-42

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Abb. 2 – Röntgen aufnahmen vom Gorillaschädel (links), Schimpansenschädel (mitte) und Menschenschädel (rechts). Das Bild  bringt die Schädel und Kiefer Größe zum Vergleich und deutet auf die Komplexität der Spezies. 

Weinstock stellt einen weiteren Vergleich zwischen der menschlichen Kultur und der biologischen Evolution dar. Noch präziser definiert bringt er einen anatomischen Zusammenhang zwischen der kulturellen Evolution und der biologischen Evolution. Er bezieht sich auf die Schädel Größe des Menschen und argumentiert, dass die Größe des Gehirns mit der Komplexität der Kultur im Verhältnis steht. Anders aufgefasst soll, die anatomische Entwicklung des menschlichen Schädels eine sinnhafte Verbindung mit der Entwicklung der Materialkultur haben. Je größer das Gehirn, desto mehr Kapazität hat es und sogleich entstehen noch komplexere Kulturen. Je komplexer die Kultur ist, desto stärker ist die Gruppe und erhöhen ihre Chance sich in der Umwelt zu behaupten. Somit beeinflusst auch die Evolution der Materialkultur die Population, indem z. B. immer die Arten mit einem größeren Gehirn durch die natürliche Selektion positiv ausgewertet werden.13 Somit verbindet das Medium „Information“ die biologische Evolution und die kulturelle Evolution zu einem KoEvolutionären Prozess.

„Die biologische Evolution des Menschen ist verkoppelt mit seiner Materialkultur welches es ihm ermöglicht, außerhalb seines ökologischen Bereiches sich auszudehnen und dadurch verändert es auch seine Umwelt sehr stark. Die Emergenz durch die biologische Entwicklung des modernen Menschen (Homo sapiens) kann von seinem kulturellen Aufbau nicht getrennt werden. Sie waren schon immer und bleiben weiterhin, als ein Koevolutionärer Prozess verriegelt.“ (Weinstock, 2010) 14

                                                             13 14

 vgl. Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, Nature and Civilisation, 2010, S: 19-23 Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, Nature and Civilisation, 2010, S: 22 zitat vom englischen übersetzt.

14   


Die Materialkultur ist ein Manifest der Kulturelle Evolution, die beiläufig mit der biologischen Evolution des Lebewesens sich darlegt. Das Zufallsprinzip wie ein Gen in der Umwelt als vorteilhafte Information auftaucht, ist dasselbe Ereignis, das in der Materialkultur durch Zufall eine Tätigkeit enorme Produktivität aufweist. Es sind spontan auftauchende Informationen, die aus dem nichts neue Eigenschaften mit bestimmten Qualitäten hervorbringen. Ob es genetische Informationen in Form von mutierten Genen sind, die Überlebens Künstler auftauchen lassen oder kulturelle Informationen in Form von Inspirationen die dazu führen, dass sich der Mensch Handlungsweisen und Werkzeuge aneignet. Beide Phänomene haben ein starken zusammen hang durch das Auftauchen der Information. Als Zufallsprodukt haben diese Informationen plötzliche Auswirkungen auf das Überleben der Spezies. Sie ergeben sich als vorteilhafte Ereignisse. Somit werden in sprunghaften und exponentiellen Schritten Fortschritte in der Materialkultur getätigt, die einfach aus Zufall sich herausbildenden Informationen ergeben. Es waren spontan auftauchende Informationen, die den Uhrmenschen dazu brachte, aus Stein Schmuck und Waffen oder einen Unterschlupf aus Knochen und Tierfell zu schaffen. Das Wissen baut sich durch die Generationen auf und addiert sich weiter. Die Information spielt in der Evolution des Menschen eine essenzielle Rolle, indem es seine Entwicklung und eine Beziehung mit der Umwelt erstellt. Im Zuge technischer Entwicklungen, wie Werkzeuge und Maschinen verbesserte die Menschheit das Herstellungsverfahren und die Transportlogistik. Daraus folgte, dass der Mensch sich Strukturen baute, die ihm ermöglichten seine örtliche Abhängigkeit zu verringern, indem der Mensch seine Bedürfnisse (Energie) dort in den Ballungsräumen sammelte. Somit konnte der Mensch durch die Materialkultur, die Rohstoffe effizienter ereignen, transportieren und auch verarbeiten dass dazu brach seine Topografischen grenzen hinter sich zu lassen. Somit von den Gruben-Hütten der Urmenschen, über die Antiken Städte der ersten modernen Menschen, bis hin zu den heutige Metropolen der zeitgenössischen Menschen ist klar zu sehen, dass je komplexer die Kultur wird, desto größer und komplexer werden die Artefakte und Baulichkeiten der menschlichen Zivilisation. Doch inwiefern sind unsere Aktivitäten umweltfreundlich oder nachhaltig genug, um weiteren Generationen mehr Zeit auf dieser Welt zu ermöglichen. Das Wissen wird durch kulturelle Strukturen (Materialkultur), die durch Aktivitäten der Menschen entstehen, sichtbar. Die Materialkultur ermöglicht dem Mensch über seine ökologische Grenzen hinauszuwachsen und hat einen großen Einfluss auf die Umwelt. Somit steht der Mensch durch seine Materialkultur in sehr starke Verbindung mit der Umwelt. Durch die zukommenden Einschränkungen der Umwelt, ist es notwendig das der Mensch sich der Natur anpasst und seine Materialkultur demnach zu modifiziert. Doch wie effektiv gelingt es ihm? Oder wie könnte man eine anpassungsfähige Materialkultur ermöglichen, um sich der Umwelt effektiver anzupassen. Die Antwort könnte in der Natur selbst liegen, sie funktioniert auf ihrer Weise effektiv und rasend schnell.

15   


1.3

Emergente Prozesse für eine anpassungsfähige Architektur

In der Systemtheorie wird „Emergenz“

15

als die spontane Herausbildung von neuen Eigenschaften

oder Strukturen aufgefasst. Infolge von Zusammenspiele in der Mikroebene entstehen auf der Makroebene neue Merkmale. Sprich ein System, das durch sich wechselwirkende Subsysteme abläuft und neue Formen (Eigenschaften, Strukturen usw …) Produziert. Diese Produktion oder sogleich das Auftauchen der Formen sind Emergente Erscheinungen, wobei das System als die Natur selber zu erfassen ist. Das System kann man als einen komplexen Prozess verstehen, in dem sich die generierte Form nicht offensichtlich zu einem seiner Subsysteme zurückführen lässt.16 Dabei wird Emergenz in einer schwachen und starken Form betrachtet, die sich nur über ihre Irreduzibilität unterscheiden. Die schwache Form der Emergenz entspricht einer nur vorläufigen Nichterklärbarkeit, während es bei der starken Form ausgeschlossen ist, sie bis zu ihren Einzelteile zurückführen zu können. Sobald sich alle Elemente offenbaren und beobachtet lassen, ist es bei der schwachen Form der Emergenz möglich, sie zu entfalten. Dagegen ist bei der starken Form der Emergenz die Rede von einem vollkommen nicht ableitbares Verhalten dass sich durch ein hoch komplexes Prozess ergibt. Vorreiter der starken Form der Emergenz leiten über Aristoteles die Emergenz als „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“.17

„Gegner der starken Emergenzthese argumentieren, dass viele ehedem als emergent erklärte Eigenschaften des menschlichen Bewusstseins sich durch die Kenntnis der Eigenschaften der Bestandteile des Gehirns (z. B. der Nervenzellen und der Synapsen) erklären ließen. Allerdings ist selbst bei vergleichsweise einfachen physikalischen Phänomenen, wie etwa Wetterereignissen, die vollständige Erklärung von Makrophänomenen auf der Ebene von Elementarteilchen praktisch so fernliegend, dass der Unterschied zwischen schwacher und starker Emergenz aktuell wenig Relevanz hat.“ (Sedlacek, 2010)18 Die Intension dieser Arbeit liegt nicht darin, die Entstehung der Formen vorauszusehen oder den Zeitpunkt zu determinieren. Vielmehr gilt es zu verstehen, wie die Natur ihre Formen produziert und wie die Funktionsweise der Emergente Prozesse in der Architektur zu übertragen sind. Demnach, in einem unendlichen Zeitabschnitt betrachtet, würden alle Phänomene der Natur, als von Physik Gesetzen zusammengestellte materiale Prozesse begreifbar und zurückführbar sein. Somit sind alle

                                                             15 16 17

Emergenz: Das Wort Emergenz ist abgeleitet vom lateinischen Verb emergere, das transitiv „auftauchen lassen“, intransitiv „auftauchen, entstehen“ bedeutet. http://de.wikipedia.org/wiki/Emergenz#cite_ref-0 Vgl. Sedlacek, Klaus-Dieter, Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik, 2010 , S: 44-45

Aristoteles, Metaphysik, Buch 8.6. 1045a: 8-10 - http://de.wikipedia.org/wiki/Emergenz#cite_note-11, stand vom 1. Februar 2012 um 22:34 Uhr. 18    Sedlacek, Klaus-Dieter, Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik, 2010 , S: 45 

16   


Formen der Natur als Emergente Erscheinungen in schwacher Form zu erfassen. Sie haben auf der Makroebene Eigenschaften, die auf der Mikroebene nicht vorhanden sind, aber durch die synergetischen Wechselbeziehungen zwischen den Elementen der Mikroebene entstehen und sich entfalten lassen.19 Es ist wichtig zu verstehen, dass Emergenz weniger ein System, sondern mehr eine Eigenschaft ist. Dadurch lässt sich umgekehrt auch der Ausdruck „alle Formen der Natur sind Emergente Systeme“ ableitet.

Abb. 3 – Dünen Landschaften bilden sich durch Erhebung aus Sand, die vom Wind angeweht und abgelagert wird. Somit verwandelt sich die Form der Landschaft durch das Windmuster.

Ob Dünen Landschaften, Flüsse, Berge, Pflanzen, Einzeller oder Mensch, jede Form wird in der Natur aufgrund dynamischer Prozesse neu geprägt. Weinstock entfaltet den Prozess des Ganzen über die Emergenz und fasst es infolge der schwankenden Flüsse von Energie, Materie und Informationen zusammen.20 Die Dünen Landschaften verändern sich durch die Richtung und Stärke des Windverhaltens, die sich zugleich nach dem Fluss der Energie (thermische Energie, bzw. auch Feuchtigkeit) prägen. Pflanzen wachsen und leben, solange das Verhältnis der nötigen Materien (Wasser, Sonnenlicht und Nährstoffe) und Energien (Wärme) stimmen. Der Urmensch entwickelt sich durch seine Evolution aufgrund der auftauchenden Information (Gene, Kulturelles wissen) bis zum modernen Menschen. Das Verhalten des Wirbelsturmes, das Wachsen der Pflanze sogar der Mensch, alle Formen der Natur sind im Wesentlichen von Flüssen der Energie, Materie und Informationen abhängig. Belebte Formen (Pflanzen, Tiere …) und unbelebte Formen (Flüsse, Berge, Ozeane, Stürme, Wüsten usw …) haben eine interagierende Beziehung und bilden der gesamten Form der Natur. Alle Formen der Natur stehen durch ständige Wechselwirkungen im Zusammenhang. Somit verursachen sie auch Veränderungen in der Umwelt. Versteht man das diese Veränderungen, welche alles beeinflusst und sich mit der Zeit immer wieder wiederholen, kann man über einen Prozess sprechen, der Wandelungen generiert, aufnimmt und immer wieder „die Wandelungen“ iterativ umwandelt. Dieser Prozess, welcher durch komplizierte Zusammenhänge entsteht, ermöglicht den natürlichen Formen

                                                             19 20

vgl. Sedlacek, Klaus-Dieter, Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik, 2010, S: 49 vgl. Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, 2010, vom vollem text heraus.

17   


neue Eigenschaften von sich selber herauszubilden. Beispielsweise der Wirbelsturm hängt von einem bestimmten Muster der Windfrequenzen ab, die wiederum von unterschiedlichen Luftdruckverhältnissen abhängen, welche bis auf Wärme und Feuchtigkeit zurückzuführen sind. Untersucht die Abhängigkeiten des Verhaltens von Wärme und Feuchtigkeit, kommt man zu dem Ergebnis, dass es zahlreiche Faktoren gibt, die dazu etwas beitragen und sogar einer davon der Wirbelsturm selber ist. Die Folgerung ist, dass etwas selbst ein Teil des Ergebnisses ist und sein eigenes Verhalten beeinflusst. Somit wirkt jedes Verhalten auf sich selbst zurück und wird zum Ausgangspunkt für das weitere Verhalten. Fasst man alles zusammen, ergibt sich eine unzertrennbare verwickelte Kette, in welche sich alle Teile gegenseitig, durch Wechselwirkungen, positiv oder negativ beeinflussen. Die Natur läuft durch seine unendliche Rückkopplungen und Wechselbeziehungen ab und wird niemals ein Ende finden. Anhand des Wirbelsturm Beispiels lässt sich sagen, dass die Energie (in Form Wärme) das Wesentliche ist. Auch Lebewesen sind von Energieformen abhängig, Sie benötigen Energie, um zu wachsen und zu leben. Pflanzt man beispielsweise einen Samen mit denselben Genen in verschiedene Umgebungen ein, kann man beobachten, dass die Pflanzen mit verschiedenen Maßen und Geometrien wachsen. Daher die Gene immer identisch waren kann es nicht von der genetischen Seite abhängen, dass die Pflanze immer anders wächst. Es sind die äußeren Umwelteinflüsse, die sich im Lebenszyklus der Lebewesen einmischen und großteils deren Gestalt oder verhalten formen. Alle Formen der Natur verbinden sich durch das Medium „Energie“ zusammen. Die Abhängigkeit zu Energie ist immer präsent und überall zu finden. Als Physische (Potenzielle, Kinetische, thermische usw.) der unbelebten Formen, als Bedürfnisse (Nährstoffe, Ressourcen, Werkstoffe, Materie usw.) der belebten Formen sind es Vektoren, die schwankend fließen. Die Energie wird erst über Materialien greifbar. Somit sind z.B. die Nahrungsstoffe die wichtigsten Ressourcen der Lebensformen. Es beruht auf ihren Metabolismus (Stoffwechsel), dessen Aufgabe es ist, Lebewesen am Leben zu halten und dafür die nötige Energie zu ereignen. Beispielsweise Pflanzen sind ortsgebunden und verfügen über anatomische Eigenschaften, die durch verästelte Strukturen ihre Nahrung aus der Umgebung sammeln. Dagegen haben Tiere die Fähigkeit, sich zu bewegen und können somit ihre Energie aus verschiedenen Territorien holen. Wie Tiere haben auch Menschen sich über die Erdoberfläche bewegt. Doch sie haben auch sich in bestimmten Orten angesiedelt und vom weiten ihre nötige Energien zu sich beschafft. Der Mensch unterscheidet sich von den Tieren durch seine hochintelligente Entwicklung und beherrscht eine Materialkultur, die außerhalb seines anatomischen (Biologisches Metabolismus) grenzen ihm ermöglicht Energie vom weiten Umfeld zu sammeln. Über technologische Entwicklungen, wie Werkzeuge und Maschinen, verbesserte die Menschheit seine Herstellungs- und Transportfähigkeit, um die Werkstoffe effizienter zu gewinnen, transportieren und zu verarbeiten. Durch ihre Intelligenz und kollektives Verhalten ist es dem Menschen gelungen, seine Energie durch Sammeln und Bewegen zu ereignen. Er beherrscht

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beide Fähigkeiten, welche jeweils von Pflanzen oder Tieren nur einmal beherrscht wird. Diese Gabe des Menschen hat es ihm ermöglicht, seine Grenzen immer wieder zu überschreiten und somit die Umwelt immer mehr zu dominieren.

Die anatomischen und kulturellen Formen des modernen Menschen (Homo sapiens) sind untrennbar miteinander verkoppelt. Die Vektoren der Energie bestimmten die Verstreuung aus Afrika und die Ausbreitung über die Erdoberfläche der Menschen. Die Variation blühte aus ihrem erweiterten Metabolismus wie Mobilitätsstrategien, Materialaufbau und langfristige Besiedlungen. (Weinstock, 2010) 21

Abb. 4 – Verbreitung des modernen Menschen über den Globus   

Wie alle Arten ist auch die Menschheit von der Umwelt eingegrenzt, da sie in Wechselbeziehungen mit anderen Lebewesen, dem klimatischen Verlauf und der Topografie steht. Diese Begrenzungen und Interaktionen führen zu Verbreitung der Lebensformen über die Erdoberfläche. Die Evolution des Menschen führt weit außer den Grenzen seines biologischen Metabolismus hinaus. Die Menschheit baut Formen aus Materialien, welche sich durch das kollektive Verhalten ergeben und sich, als ein erweiterter Metabolismus erklärt. Die Materialkultur des Menschen hat eine überragende Auswirkung auf ihr lokales Umfeld und somit auch auf seine eigene Zukunft. Ohne sein kollektives Verhalten könnte es sich niemals soweit entwickeln und aus seinen Grenzen hinauswachsen. Doch ironischerweise ist es heute notwendig zu verstehen, wo die Grenzen liegen, um in der Umwelt überleben zu können. Das Kollektive muss aus sich selbst heraus eine Revolution der Materie und Energie generieren. Wir sind heute am Rande eines Zeitalters, in dem man über die menschliche Zukunft auf

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Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, Humans – Anatomical and Cultural Forms, 2010, S: 147 zitat vom Englischen übersetzt.

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der Erde spricht. Es existieren Sorgen und Intensionen, die über Jahreszeiten hinwegführen und ein Verständnis über Diversitäten der Umwelt fordern. Wir haben schon angefangen, unseren Umgang mit der Energie und Materialien zu hinterfragen und versuchen nun Lösungen zu finden. Man darf jedoch nicht die Evolution der Menschheit als nur von Energie und Material abhängige Entwicklung sehen. Die Emergenz der Information hat genauso eine essenzielle Bedeutung und vereint die Entwicklung der Menschheit zu einem Koevolutionären Prozess, in dem die Materialkultur und biologische Metabolismus des Menschen zusammen, immer wieder etwas Neues produziert. Die spontane Herausbildung der Informationen ergeben plötzliche Qualitäten die der Menschheit forteile erschafft. Findet man einen Weg diese Produktion der Informationen, zu positiven Gunsten der Umwelt zeitgleich zu generieren und in der Materialkultur zu implementieren, kann sich so anpassungsfähige Gesellschaften herauskristallisieren.

Abb. 5 – Das Bild Thematisirt die heutigen  Städte als verlssan. Eine Materialkultur die  weiterhin statisch bleibt führt zu langfristi‐ gen rückstände. 

Emergenz ist in allen Formen der Natur (in belebten und unbelebten) präsent. Um vom heutigen Standpunkt aus eine nachhaltige und zeitgenössische Haltung zur Architektur zu bilden, ist es nötig, einen Blick auf die Zukunft zu werfen. Dabei ist auch sehr wichtig, den Menschen, seine Geschichte und seine Zivilisation als Teil der Natur zu betrachten. Das Ganze als eine unzertrennbar verwickelte Beziehungskette zu sehen, indem sich alle Teile der Natur gegenseitig durch Wechselwirkungen, positiv oder negativ beeinflussen. Jedes Ereignis wirkt auf sich selbst aus und wird zum Ausgangspunkt für das weitere Ereignis. Ohne den Menschen von der Natur zu unterscheiden, ist es offensichtlich, dass jedes menschliche Verhalten eine breite Auswirkung di Natur und auf sich selber hat. Um genau diese Rückkopplung zu verstehen und einigermaßen im Griff haben zu können, ist ein Umdenken in allen Ebenen der Gesellschaft notwendig. Das Umdenken hat aber auch zwangläufig mit der Materialkultur etwas zu tun. Solange sich das Gehäuse des Menschen auf einer sehr langsamen Art verändert, kann das menschliche Bewusstsein noch so fortgeschritten sein, es wird im-

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mer von seiner eigenen Materialkultur gehindert, sich produktiv an seiner Umwelt anpassen zu können. Deshalb muss die Architektur als prägendes Element der komplexen Kultur, aufsteigen und eine neue Haltung finden. Die Motivation besteht darin, diese Haltung mittels Emergenz erreichbar und begreifbar sein zu machen. Es ist ein Prozess, dass in der Natur emergente Qualitäten hervorbringt. Der Prozess operiert durch variable Akteure (das Medium), die unter sich über Beziehungen (Netzwerke) interagieren. Man kann sie hauptsächlich in zwei Akteurgruppen aufteilen, (i) agierende Medien und (ii) ermittelnde Medien. Im nächsten Kapitel werden die Akteure der Emergenz detaillierter aufgeklärt. Doch von diesem Standpunkt aus kann man argumentieren, dass der Mensch selber der stärkste Agent in seiner Umwelt ist. Es treibt die Ressourcen auf und verarbeitet sie zu seiner Materialkultur, die ein Produkt seines kollektiven Verhaltens ist. Genau so müsste es auch auf der Architekturebene funktionieren. Die Wandelbarkeit liegt in Händen des Menschen, er ist wiederum der stärkste Agent, der Veränderungen anregen und agieren kann. Er produziert Informationen und hat die Möglichkeit, durch seine Materialkultur wieder seine Materialkultur iterativ zu verarbeiten. Keine Maschine und kein anderes Wesen haben diese Fähigkeit und die Intelligenz. Woran liegt es, dass unsere Architektur kein Ideal der natürlichen Systeme nachahmt? Es ist die emergente Eigenschaft der natürlichen Formen, die es ermöglicht Ereignisse ununterbrochen zu generieren. Diese Eigenschaft ist in unsere Materialkultur auch präsent doch sie passieren in zu langsamen schritten. Zeitlich betrachtet ist die Emergenz in zwei Formen zu beobachten. Eine Verwandlung, die ständig in flüssigen Übergängen geschieht oder eine Veränderung, die plötzlich und spontan auftaucht. Beispielsweise die Dünenlandschaft verwandelt sich ununterbrochen und in flüssigen Übergängen. Während eine Lawine plötzlich sich vom Hang herunter ablöst und als spontane bemerkenswerte Veränderung sich aufweist. Auch wenn beide Ereignisse sich verschieden Verhalten beruhen sie auf demselben Prozess, der Unterschied ist nur die Dauer eines Zwischenablaufes. Letztendlich ergibt es bei beiden Phänomenen immer das Gleichgewicht. Dadurch der Prozess sich ständig wiederholt ermöglicht es das sich die Systeme gegenseitig anpassen. Es finden iterative Adaptionen statt, die das permanente Gleichgewicht der Umwelt bilden. Emergente Erscheinungen, die plötzlich und in bestimmten Zeitpunkten passieren, sind bemerkenswerte Veränderungen. Genau diese Art von Vorbildern können der Menschheit dienen um ihre Materialkultur revitalisieren und sich den Gegebenheiten durch Veränderungen anzupassen. Somit lässt sich die gebaute Umwelt als dynamische Objekte vorstellen, die nicht statisch bleiben, sondern durch bestimmte Faktoren und Zeitabschnitte wandeln können. Meiner Auffassung nach könnte eine Architektur, die aus sich heraus neue Eigenschaften bilden kann, über zusammengeführte Material- und Informationstechnologien machbar sein. Material- und Herstellungstechnologien, die leicht Auf-/Abbaubar und Ressourcen effiziente Wiederverwendbarkeit ermöglichen, würden in erster Linie eine relative Autonomie bilden. Weitere Vertiefung zum Thema Materialtechnologie, siehe Julian Fahrenkamp.22

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Fahrenkamp, Julian, Konvergente Architektur - Die Inspiration der natürlichen Systeme und adaptiven Eigenschaften, 2012, Kapitel 3.3 Materialien und Technologien für Biomimetische Konzepte 

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Dazu, Informationstechnologien, die in der Kommunikation produktive Qualitäten und Geschwindigkeiten ermöglichen, würden die Dauer zu Veränderungen beschleunigen. Somit würde auch die Architektur sich selbst organisieren und einen wichtigen Beitrag zur Adaption ermöglichen. Strebt man ein nachhaltiges Leben an, was schon als selbstverständlich gehalten wird, muss sich die Architektur demnach rekonfigurieren. So wie die Lebewesen und ihre Kollektive sich der Umwelt anpassen, sollte sich die Architektur auch die Fähigkeit zu Anpassung aneignen. Anpassen heißt sich verändern, die Natur tut nichts anderes als, sich in wiederholenden schritten zu verändern. Es sind rekursive Prozesse, dass die Natur zum Wandeln bringt und durch ihre Emergente Eigenschaf ihre Qualitäten plötzlich auftauchen.

   

 

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Kapitel 2 Theorien und Ansätze für eine wandelbare Architektur 

   

 

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Kapitel 2 Theorien und Ansätze für eine wandelbare Architektur

2.1

Die Akteure der Emergenz und ihre Übertragungen in die Architektur

2.1.1

Entfaltung der Akteure und ihre Beziehungen

Die Natur entwickelt sich durch sprunghafte Wandlungen, welche über Zeitabschnitte hinweg, sichtbar werden. Willkürlich und auf zufälligerweise sind diese Veränderungen produktiv. Sie sorgen für ein relatives Gleichgewicht und sind Ergebnisse eines Systems, das durch Wechselwirkungen und Rückkopplungen reibungslos abläuft. Emergente Erscheinungen werden erst durch das physische

Umfeld erkennbar. Im Hintergrund agieren verschiedene Medien 23, die sich untereinander in unsichtbaren Beziehungen pausenlos austauschen. Durch ihr Verhalten ergeben sich endlose Auslöser die Auswirkungen auf das gesamte System haben. Man kann dies als einen Prozess betrachten, der ständig durch Wechselbeziehungen Zwischenergebnisse generiert und das Ergebnis noch mal verarbeitet. Somit beeinflusst jedes Ergebnis, das weitere Verhalten. Um ein klares Bild über die Zusammenhänge und Beziehungen zu bekommen, versuche ich in diesem Abschnitt Einfluss habenden Akteuren in Kategorien einzuordnen. Die Reduktion soll nicht zu einer wissenschaftlichen Erklärung führen. Vielmehr soll es helfen, um die zusammenspielenden Elemente und die Vielfalt von Beziehungen zu begreifen. Vorerst möchte ich alle Teile der Umwelt als Medien definieren, die untereinander Wechsel-, Direkte- und indirekte Beziehungen aufbauen. Im Weiteren wird die Reduktion durch Spezifizierung einer Erscheinung und über eine Betrachtung von einem bestimmten Zeitraum ermöglicht. Also ein Betrachtungsrahmen, in dem immer nur die Wandlung eines Phänomens über ein Zeitabschnitt von einer Phase betrachtet wird. Diese Phase kann man als ein Ablauf verstehen, der durch sich rekursiv wiederholt. Somit ergibt sich der Zeitraum als die Dauer vom Letzten bis zur geschehenen bemerkenswerten Veränderung heraus. Der Wunsch ist die Abhängigkeiten bis zur Erscheinung der Veränderung und die dazu benötigte Zeit (Dauer) zu definieren. Gewiss entstehen Veränderungen ständig, doch wichtig ist hier den Prozess zu verstehen und ihn zu einem Ablauf reduzieren, indem man ein Anfang und Ende ablesen kann.

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Medium: Ein Medium (lat.: medium = Mitte, Mittelpunkt, auch Öffentlichkeit, Gemeinwohl, öffentlicher Weg) ist nach neuerem Verständnis ein Vermittelndes im ganz allgemeinen Sinn. - http://de.wikipedia.org/wiki/Medium stand vom am 16. Januar 2012 um 10:13 Uhr

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Das agie erende Medium - jedes s Ereignis en ntsteht durc ch die Einflü üsse mehrerrer Medien. Sprich, dass Ereigniss bildet sich h durch Wec chselwirken den Medien n. Doch einig ge von Ihne n tragen mehr bei und d verarbeiten die Resssourcen zum m Ereignis. Es sind die agierenden Medien, diee den Prozess bewegen n und im g gesamten operieren. Be eispielsweisse den Mens schen könnte man als A Agent seiner Städte ver-stehen. Er verarbeittet das Mate erial und bau ut sich Gege enstände oder so gleich seine Gehäusen. Dabeii beeinflu usst ihn alless, was in seiiner Umgeb ung ist, wie seine Siche erheit, so gleeich seine Nahrung N und d Wasser Ressourcen n, bis zu Kliimatischen Einflüsse und viel meh hr. Er agiertt in dem er Materialien n aus sein ner Umgebu ung auftreibtt, um davon Gebrauch zu z machen. Er veränderrt Landscha aften, um ess zu bewirtschaften oder o zu bes siedeln. All diese Ersch heinungen sind s materiaale Veränderungen, die e durch eiin agierende es Medium ausgeführt a w wird. Das Medium stehtt mit der Um mwelt in We echselbezie-hungen und verarbe eitet die Res ssourcen. E s sind Energie, Materie e oder Inform mationen, diie dabei zir-kulieren n und weiterre folgen mitt sich ziehen n.

Alle Forrmen der Na atur stehen in Verbindu ung mit der Energie. Ob b zum Ernähhren oder Wärmen, W die e Energie wird aus de en Materialie en entzogen n. Wie Lebew wesen haben n auch Stoffee eine enge Verbindung g zur Enerrgie. Es bee einflusst den n Aggregatzu ustand und somit auch das innere VVerhalten. Stoffe S haben n vielleich ht kein Bewu usstsein wie e die Lebeweesen aber können trotzd dem als agieerende Med dien für eine e Ursache e stehen. Du urch ihre Sto offeigenschaaften entstehen Bewegu ungen und ddadurch Kräfte, die wie-derum vverursachen nde Vektoren der Verän nderungen sind. s Beispie elsweise einne Lawine entsteht, e in-dem die e Schneesch hichten sich h vom Hang ablösen un nd runter ru utschen. Deer Auslöser muss nichtt unbedingt ein Snow wboarder od der Skifahreer sein. Sie kann sich auch durchh das Eigeng gewicht derr Schneed decke ablössen. Lawinen entstehen n aus der Mischung M mehrerer m na türlicher Fa aktoren wie e Topogra afie, Neusch hneemenge,, Schneede ckenaufbau, Sonnenstrrahlung, Wiind und Te emperatur.244 Wenn ess bei sehr niedrigen Tem mperaturen schneit, verrbindet sich der gefalle ne Neuschn nee schlechtt mit der alten Schne eedecke, weil ihre Oberffläche gefro oren ist. Wic chtig ist auchh die Hangla age. Nördli--

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 Lawinee: Informationeen aus Wikipedia, http://de. wikipedia.org/wiki/Lawine stand s vom 1. FFebruar 2012 um 05:58 Uhr

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che Hänge sind der Sonneneinstrahlung am wenigsten ausgesetzt, wodurch sich Stabilisierung der Schneedeckenoberfläche verlangsamt. Somit setzt sich der Neuschnee auf eine instabile Schicht. Erst über die Zeit und unter bestimmte Temperatur können sich diese Schichten verbinden. Je tiefer die Temperatur ist, desto länger dauert es, bis sich Schichten mit dem Neuschnee verfestigen können. Jedoch können auch rasch steigende Temperaturen eine Lawinengefahr hervorbringen, weil die Schneedecke destabilisiert wird. Diese Instabilität entsteht durch Durchfeuchtung, die bis auf den Grund eintauchen. Grundsätzlich hat jeder Temperaturwechsel einen Einfluss auf das geschehen. Das Verhalten des Wasserstoffes und die Wechselbeziehung mit dem Klima spielt eine wesentliche Rolle. Wasser agiert mit der Wärme in dem es seinen Aggregatzustand beeinflusst und verändert. Durch variierende Niederschläge und Wärmeverhältnisse variieren sich auch die Verbindungsgrade des Wasserstoffes. Es bilden sich schwache Verbindungen zwischen den Schneeschichten und es entstehen gewaltige Kräfte durch das Gewicht der neuen Schneedecke. Somit überwiegt die Schwerkraft der Schneeschichtmasse gegenüber den Adhäsionskräften und fängt an als Lawine runter zu rollen. In dieser Hinsicht treten die Wasserstoffe als agierendes Medium ein. Der Wasserstoff operiert durch seine Stoffeigenschaften, welches im Verhältnis mit der Energie (Wärme) steht. Die Wärme beeinflusst das Verhalten des Wasserstoffes und somit auch das Ereignis. Also das Verhalten der agierenden Medien ergeben direkte Auswirkungen auf das Ereignis. Dabei stehen sie ständig in Wechselbeziehungen mit der Umwelt, somit beeinflusst die Umwelt das Geschehen mit, wenn auch nur indirekt.

Das ermittelnde Medium – Wandlungen resultieren aus unsichtbaren Beziehungen, die vom Hintergrund erst über das Materielle hervorkommen. Die Beziehungen werden zwar vom agierenden Medium bewegt, doch solange es keinen Einfluss auf das materielle hat, ist eine Veränderung nicht beobachtbar. Die Veränderung wird erst erkennbar oder begreifbar, wenn sich agierende Medien auf bestimmte ermittelnde Medien auswirken. So werden menschliche Werke erst sichtbar, wenn der Mensch mit dem Material in Berührung kommt und es zu etwas verarbeitet bzw. verwandelt. Doch davor führt er einen mentalen Prozess durch, der mit seiner Umwelt eng verkoppelt ist. Er interagiert mit seiner Umwelt und bildet seine Vorstellungen durch den Informationsaustausch mit anderen Medien. Erst nachdem der Mensch entscheidet, beginnt er den Kontakt zum Material aufzunehmen, um sein Werk zu bauen. Es resultiert demnach ein zeitlicher Abschnitt, der vom Wunsch bis zur Ausführung verläuft. Die Dauer vom Bedarf bis zur Ausführung wird wiederum durch das agierende Medium bestimmt. Diese Entscheidungen ermitteln das Erscheinen oder den zeitlichen Abschnitt der Veränderung. Somit kann man schließen, dass agierende Medien die ermittelnden Medien bestimmen und über sie die Veränderung, in bestimmten Zeitpunkt, tätigen. Die Trennung von agierenden und ermittelnden Medien ist eigentlich sehr fein und verschwommen. Besonders bei Ereignissen, indem ein Stoff als agierendes Medium sich aufweist, könnte es sich sogleich auch als

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ermittellndes Mediu um darlegen n. Wie beim m Beispiel der Lawine ist i der Wassserstoff das s agierende e Elementt, sogleich wird w das Ere eignis über d dem Stoff se elber beobachtbar. Wiee auch der Zeitabschnittt von den Eigenschaften des gleichen Stoffess abhängt. Das D Verhalte en des Wassserstoffes bewegt seine e eigene M Masse, die zu z beobachtten ist und d die Erschein nung der La awine darleggt. Die Ents scheidungen n sind in F Form materieller Grenzen ermittelb bare Informa ationen, die den Zeitpunnkt definiere en. Somit istt der Wassserstoff agierendes un nd ermitteln des Medium m zugleich. Wichtig W ist nnoch mal zu u erwähnen,, dass das agierende e Medium se eine Ergebn isse mit den Einflüssen n aus seinerr Umgebung g bestimmt.. Das bedeutet wiede erum, dass die d Umwelt eeine indirektte Wirkung auf a die Ermiittelnde Med dien hat.

Ermittellnde Medien n können in drei Gruppeen aufgeteilt werden; (i) als Substannz (ii) als Strressschwel-len, und d (iii) als Zuffuhrfrequenz. Jedes dieent dazu, um m die Veränd derung im ZZeitraum un nd im physi-schen U Umfeld zu beobachten oder o begrei fen zu könn nen. Währen nd sich die Erscheinung im physi-schen U Umfeld durch h die Materiie bzw. die S Substanz prräsentiert, lä ässt sich derr Zeitraum aus a den an-deren be eiden Grupp pen, durch die d Stressscchwelle und der Zufuhrffrequenz beggreifen. Hierbei geht ess um den Zeitraum von v der Übe erschreitung g der letzte en Grenze bis zum Gesschehenen. Sprich eine e Dauer e einer Phase oder eines Ablaufes. B eispielsweis se nehmen wir w einen Eiimer, den wir w mit Was-ser befü üllen. Der Eimer hat ein n begrenzte s Volumen welches bes stimmt, wiee viel Wasse er darin rein n passen w würde. Fäng gt man an Wasser W in deem Eimer zu u gießen wirrd es in eineer Dauer voll die in Ab-hängigkeit vom Volu umen und zu ur Relation der Gießges schwindigkeit ist. Hier nnach stellt das Volumen n eine Gre enze dar und d die Gießge eschwindigkkeit die Zufuhrfrequenz. Wandlungeen beruhen auf a zeitliche e Prozessse, somit lasssen sich Ph hänomene n ur durch die e Zeit begreifen. Die Inttension liegtt nicht darin n den Zeittpunkt vorhe er zu sehen, sondern wi chtig ist zu verstehen, v von v welchenn Medien sie abhängen.

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Die Subsstanz – das agierende Medium M gen neriert Vekto oren durch seine s Wechsselbeziehungen mit derr Umwelt. Sobald die ese Vektoren n mit der M aterie in Be erührung ko ommen, entsstehen Verä änderungen.. Diese Bewegungen werden ers st über Subsstanzen beobachtbar. Die Substanzz steht für den agieren-den Med dium als Materie in de er Umwelt i mmer zu Verfügung. Das D agierendde Medium macht sich h daraus n nutze, um seine Umwellt nach seinee Bedürfniss sen zu gesta alten bzw. zuu rekonfigurieren. Wird d eine Rekonfiguratio on (ein Ablauf) abgesch hlossen, erscheint die Veränderung V g über das ermittelnde e Medium m „Substanz““ hervor. Be eispielsweisse in der Ma aterialkulturr des Menscchen tätigt der d Mensch h seine Ak ktivitäten üb ber Materialien. Seine T Tätigkeit wird durch da as Material sichtbar. So omit ist dass Materiall die „Substanz“ des Prrozesses un d ergibt das s Erscheinun ngsbild des Ereignisses s. Durch die e Rückkop pplung wird das Ergebn nis zum Uhrrsprung zurrückgeführt und wird voom agierend den Medium m als besttand der Um mwelt aufgenommen. S omit geht das Ergebnis s, dass durcch die Verarrbeitung derr Substan nz entsteht, in neue Wechselbezieh hungen mit dem d agieren nden Medium m ein. Die Substanz S istt das zur Verfügung stehende s Medium und sso gleich das physische e Umfeld dess agierenden Mediums.. Es dientt den Agiere enden als errmittelndes Medium und d ist durch die d Rückkoppplungen mit dem agie-renden Medium, durch indirekte Wechselb eziehungen, verkoppelt.

Die Stre essschwelle e – im Umgang mit den n Ressourcen gibt es natürliche n G Grenzen. We erden diese e Grenzen n überschritten, gerät etwas e außer Balance un nd es passie eren bemerkkenswerte VeränderunV gen, som mit stellt sicch ein neues s Gleichgew wicht ein und d es entblüh ht ein neuer Anfang. Sprich die un-vermeid dbare Rückk kopplung sorrgt dafür, daass das vorh herige Geschehen das nnächste Ereignis beein-flusst bzw. den Prrozess rekursiv wiederh holen lässt. Bemerken nswerte Verränderungen n entstehen n

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plötzlich h und spontan, der Zeitpunkt häng t von Übers schreiten von Grenzen ooder von Sc chwellen ab.. Es sind Grenzen, die e aus den Syystemen sicch herausgeben und keine konkretee Linie oder quantitative e Werte haben. Sie sind durch we eiche Verläu ufe definierb bar und verä ändern sich ständig durrch den Ein-fluss de es agierenden Mediums. Beispielssweise die Lawine L ents steht durch das Eigeng gewicht derr oberlieg genden Schn needecke, de essen Kräftee nicht meh hr von der Unterliegendee Schneesch hicht gehal-ten werd den kann. Die D Schwelle, des Festhaaltens der unterliegenden Schneesschicht, lässt sich durch h die Adhä äsionskräfte e des Wasse erstoffes ab bleiten. Som mit bezeichnen diese Krräfte, im Verhältnis mitt dem Gew wicht denn sie aushalte en müssen, die schwellle. Durch die Einflüsse (Wärme, Kllima, Auslö-ser usw w.) variiert siich das Verh hältnis so sttark, dass die Schwelle sich nicht ppräzise festlegen lässt.. Es sind Dynamische e grenzen, die d graduellle Übergäng ge bilden un nd die Schweelle nicht konkret defi-nieren la assen. Das Bewusstsein B n des Menscchen hat auc ch unkonkre ete schwelleen, was dazu u führt, dasss das men nschliche Entscheidung gsvermögen n wechselha aft ist. Der Mensch we ist nie gena au, wann err sich für etwas fest entscheidet, e , es passiertt einfach an den Momen nt, wen er seeine Entscheidung aus-führt bzzw. auf dem Startknopf drückt. Diee Notwendig gkeiten führen dazu, da ss die Tätig gkeit ausge-führt wird. Eine Art von Stress baut sich au uf, sobald sie e nicht mehr ausgehalteen wird, pas ssieren Ver-änderun ngen. So intensiv sich der d Stress aaufladet (Zufuhrfrequen nz) so schneeller passieren bemer-kenswerrte Veränderungen. Som mit sind diesse Grenzen als a Stresssc chwellen zu vverstehen.

Die Zufu uhrfrequenzz – die Daue er eines Ablaaufes (z.b. Eimer E befülllen) ist von einer Grenzze (Volumen n des Eim mers) und de er Zufuhrges schwindigkeeit (Gießgesc chwindigkeitt) abhängig. Die Zufuhrffrequenz istt nichts anderes als das d fließen vom v Wasserr oder das Sc chmelzen vo om Eis. Sie kkönnen in ve erschiedene e Formen sein. Es bezzieht sich na ach das agieerende Medium. Währen nd es beim B Befüllen des s Eimers die e Gleitgesschwindigkeit (Wasser und Energiee) ist, bezeichnet es beim Menschhlichen bew wussten dass

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Aufladen n des Stresses (bzw. In nformation). Es sind sch hwankende Flüsse aus Energie oder Informa-tionen, d die ständig vom agieren nden Mediu m, durch die Wechselb beziehungenn, sich ein- und u ausflie-ßen. Üb berschreitet es die Stre essschwelle des agiere enden Mediu ums, löst si ch das Ereignis aus in n dem dass agierende Medium seine Tätigkeitten durch die Substanz ausführt.

Rückkop pplungen un nd Beziehun ngen – die N Natur tendiert immer zu um Gleichgeewicht, dabe ei liegt es in n seinem Wesen, es nie n ganz zu erreichen. Seine Vielfa alt an Subsyysteme und dessen Dyn namiken bil-den die Komplexitä ät, welches das d stillsteh hende Gleichgewicht ve erhindert. Ess ist auch gut g so, denn n genau d diese Qualitä ät ermöglich ht der Naturr sich imme er wieder zu u erneuern uund sich den neuen Si-tuatione en anzupasssen. Die Eigenschaft deer Wiederho olung beruhtt auf die Rüückkopplung g, die durch h ständige es Ablaufen das Rekurs sive generieert. Agierend de Medien bilden b unterreinander un nd mit ihrerr Umgebu ung Beziehungen, über die sie durcch Wechselw wirkungen zu ueinandersttehen. Die Beziehungen B n sind in F Form von En nergie, Mate erie oder Infformationen und gleichz zeitig als einn unsichtbarres dynami-sches Netzwerk zu verstehen. Je J nach Ere ignis lässt sich s ein agierendes Meddium festlegen der überr ein Netzzwerk Materrialien verarrbeitet, Gren nzen und Zu ufuhrfrequenzen bestim mmt um sein ne Tätigkei-ten durcchführen zu können. Lettztendlich e ntfaltet sich h das Gesam mte durch deen Agenten und u über die e Zeit. Derr Agent steh ht pausenlos s in Wechsellbeziehunge en und hat eine untrenn bare Verbindung zu derr Zeit. Metaphorisch gesehen g würde alles oh hne die Zeit stillstehen. s

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Erschein nungen werrden sichtbar in dem sicch das physiische Umfelld verändertt. Auf jeden Fall sind ess Bewegungen, die zu ur Energie, Materie odeer Informatio onen zurück kführen. Diee Ressourcen bilden die e Beziehungen zwisch hen den Med dien und de r Umwelt. Somit S ist auc ch der Menssch mit seine em Handeln n betroffen. Er beeinflusst alle anderen a Meedien in der Umwelt, so ogar sich seelbst. Das menschliche m e Verhalte en ist ein em mergentes Phänomen, d das in der Um mwelt einen sehr starkeen Einfluss hat. h Es lässtt sich durrch die mate erielle Ebene erfahren iin dem es, als a die Mate erialkultur a uftaucht. Ge egenstände,, bewohntte oder verllassene Städ dte bzw. jed des Ereignis s teilt eine Geschichte G m mit, die kein ne Moment-aufnahm me ist, sonde ern mehr ein n Zeitraum d darlegt. Die Zeit manifestiert die Beewegung der Menschen n in materrielle Forme en. Kein and deres Wesen n bildet in der d Natur so o kräftige Foormen, wie der Mensch h es tut. S Seine Macht bezwingt sc chon über Jaahrhunderte e die Umwelt. Doch so sstark seine Werke W auch h sind, findet die Natu ur immer de en Weg ein S Schritt vorau us zu sein. Es E liegt an ddie Komplex xität der Na-tur, welche das Gessamte umfasst und uneendlich ersc cheint. Währrend die Weerke der Menschen sich h als Abfa all aufweisen n, erneut sic ch die Umweelt sich von selbst. s Natü ürlich wird d ie Materialk kultur durch h die Natu ur zerlegt und u zu wiederverwendb barer Materiie umgewan ndelt. Doch der Prozess geht überr mehrere e Generationen des Menschen. Som mit kann sic ch vielleicht die Natur rretten aber die Zukunftt des Men nschen auf der d Erde istt eine offenee Frage. Des shalb ist es wichtig zu verstehen, wie w sich die e Natur re essourcenefffiziente Lös sungen erscchafft und im mmer wieder nach den S Situationen sich erneutt anpasst.

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2.1.2

Ü Übertragun ngen zur Arc chitektur

Die Akte eure in der Architektur A - Die Akteu re der Emergenz bieten n uns Hinweeise, auf welche Punkte e man ein ngreifen kann, um einen n Prozess zu u bilden, derr in der Architektur adapptive Qualitä äten ermög-licht. Arrchitektur istt eine Materrialpraxis un nd wird erst durch die Substanzen S ((Materialien n) erfahrbar,, die wied derum vom agierenden a Medium (bzw w. dem Men nschen) vera arbeitet wirdd. In der Pro oduktion derr Materiallkultur ist der Mensch selber der sstärkste Aktteur und ers scheint als aagierendes Medium. Err ermittellt über sein Bewusstse ein und triffft Entscheid dungen durc ch sein Wisssen. Er verrarbeitet die e Materie zur Architektur. Somit ist eindeutig g und selbsttverständlich h das das M aterial eines s der ermit-telnden Medien (Su ubstanz) ist. Dabei beeiinflusst die Umwelt das menschlicche Handeln n und weistt auf, wie e der Menscch seine We erke zu Gesstalten hat. Das menschliche Bewuusstsein handelt durch h seine He emmungen.. Der Mensc ch tätigt sei ne Aktivitäte en über das s Material e rst, wenn er sich dafürr entschlo ossen hat oder gezwun ngen ist. Som mit findet der Wunsch nach Verännderung sein nen Weg zu u Verwirklichung. Dass Bewusstse ein des Men nschen lässtt sich in derr Architektuur als die we eiteren zweii ermittellnden Medie en aufweisen. Das Scheeuen auf Veränderung schildert s diee Stressschwelle, wäh-rend die e Einflüsse aus der Um mwelt, wie Information nseinflüsse oder Stressseinflüsse, sich s im Be-wusstse ein als Zufuhrfrequenze en versteheen und verarbeiten lass sen. Erst, w wenn der Stress soweitt aufgelad det ist, dasss es die Stre essschelle ü überschreite et, enstehen n Veränderu ngen. Der Mensch M sel-ber besttimmt den Zeitpunkt Z zur Veränderu ung und löstt seine Tätig gkeiten aus. Der Prozess der Mate--

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rialkultur schliest sich über dem Menschen, der als das agierende Medium sich aufweist, heraus. Das Material dient ihm als die ermittelnde Substanz, während das Bewusstsein des Menschen als ermittelndes Medium die Stressschwelle und Zufuhrfrequenz definiert. Findet man einen Weg die Einfluss habenden Akteure zu manipuliert, ist es möglich den Zeitraum bis zur einer Dauer zu regulieren, indem adaptive Qualitäten in der Materialkultur hervorkommen können.

Die Zeitbezogene Qualitäten - Die Natur erzeugt ihre Qualitäten durch sprunghafte Veränderungen dabei passieren sie immer in den richtigen Zeitpunkten, erhalten das Gleichgewicht und minimieren den Aufwand. Die Veränderung selbst ist ein wichtiger Faktor der Adaptivität und Nachhaltigkeit. Ein Gebäude muss nicht Jahrhunderte oder sogar kein Jahrzehnt lang bestehen. Dafür ändern sich die Gegebenheiten, wie der Mensch, seine Gesellschaften, Bedürfnisse und Technologien, zu schnell. Bedenkt man auch, dass sich die Umwelt rasend schnell wandelt, ist es wichtig, sich in kurzfristigen Zeitabschnitten anpassen zu können. Ein Gebäude kann hoch effizient sein, indem es sich in kurzfristigen Sprüngen verändert und sich den Gegebenheiten anpasst. Strebt man nach diesem, ist es wichtig die Dynamiken der Natur zu verstehen, um sie in der Architektur einzubringen. Die Natur hat kein Bewusstsein, sie denkt nicht und trifft keine Entscheidungen. Sie funktioniert über fliesende Abhängigkeiten. Die Ursachen wirken sich rasant aus und verbreiten sich auf das Umfeld. Das Umfeld konfiguriert sich neu und verändert sich permanent. Somit entsteht eine reibungslose Anpassung in dem fast kein Leid oder Schmerz empfunden wird. Doch staut sich einmal ein Stress in einem bestimmten Punkt auf, ist es auch zu erwarten, dass irgendwann eine Grenze überschreitet wird und ein Ereignis sich auslöst. Somit passieren bemerkenswerte Veränderungen wie Lawinen, Erdbeben, tektonische Bewegungen, Stürme, Tsunamis und diverse natürliche Phänomene. Vom Menschen aus gesehen haben diese Phänomene vielleicht eine zerstörerische Auswirkung, doch eigentlich bringen diese Ereignisse die Natur zurück in ihr Gleichgewicht. Das Leid das durch diese Ereignisse entstehen ist nicht zu ignorieren. Im Gegenteil, genau dieser Punkt steht im Fokus für die Adaption in der Architektur. Vom heutigen Standpunkt gesehen kann die Menschheit nicht wie die Natur, in fließende Übergänge die Interaktionen, von der Ursache aus gleich in Auswirkungen zu generieren. Wenn auch bestimmte Individuen solch eine Gabe haben, besitzt nicht das ganze Kollektive diese Eigenschaft. Der Mensch benötigt Zeit, um seine Entscheidungen zu treffen und sie zu tätigen. Daher erzeugt der Mensch seine veränderungen in sprunghafte Ereignisse. Die Bemerkenswerte Veränderung, die sprunghaft und zeitbezogen gescheht, würde ein vorbil für die Adaptionen in der Architektur sein. Das Gleichgewicht wird somit so schmerzlos wie möglich erhaltet. Denn je kürzer die Dauer zur Veränderung ist, desto weniger staut sich der Stress (Energie) auf und verursacht sogleich weniger Leid für die Umwelt. Je weniger der Leid (Aufwand) ist, desto weniger hämmt das agierende Medium die veränderungen zu tätigen. Beziehungsweise, wenn

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der Mensch bei der Veränderung kein Aufwand mehr spürt, würde die Möglichkeit enstehen das er sein Umfeld in kurzfritigere Zeitabschnitten modifiziert. Der Brennpunkt der Adaption in der Architektur ist der Zeitabschnitt zur nächsten Veränderung. Somit kann man von relativ-dynamischen Gebäuden sprechen, die sich in kurzfristige Abläufe verändern und dadurch, als eine wandelbare Architektur, sich der Umwelt adaptieren.

Wandlungen in der Architektur - Eine zeitgebundene Anpassung in der Architektur beruht in erster Linie auf produktive Informationsaustauschmöglichkeiten. Es sind Wechselbeziehungen zwischen dem Benutzer und der Umwelt, die in Form von Kommunikation oder Interaktion enstehen. Doch inwiefern gehen die Einflüsse dieser Wechselwirkungen als Einträge in die Architektur ein? Dies beruht auf die Betrachtungsweise des Menschen bzw. des Architekten. z.B. klimatische Einflüsse gehen schon seit der Erfindung der Hütte in der Architektur ein, indem es ganz primitiv gesehen, Wind und Regenschutz ermöglichte. Im Weiteren diente es wie ein Mantel, wessen das Wärmeverhältnis zwischen außen und innen regulierte. Heute haben wir Reagierende. Komponenten, die je nach Tageslicht und Jahreszeit das innere Raumklima regulieren. Damit will ich argumentieren, dass bis heute schon sehr viele Einflüsse aus der Umwelt zur Architektur eingegangen sind. Wichtig dabei ist zu verstehen, dass diese Einflüsse auf Erkenntnisse beruhen. Bemerkt der Menschen ein Problem forscht und erfindet er eine Lösung. Ohne Eindrücke aus seiner Umwelt kann der Mensch keine Informationen produzieren. Es sind Erfahrungen die der Mensch über der Natur durch Wechselwirkungen erlangt und durch sie sein Werk baut. Heute haben wir einen Wissensüberfluss den wir nicht mehr als Gesamtes kontrollieren können. Wir filtern und greifen etwas aus unseligen Erkenntnissen heraus und bilden ein Objekt. Da das Wissen nicht ganz genutzt werden kann fließen in unsere Objekte viel weniger Informationen (in Relation mit dem vorhandenen Wissen) aus der Umwelt hinein. Obwohl das Wissen vorhanden ist, werden ökologische Diversitäten nur sehr schwach als Einfluss Parameter angenommen. Der Grund dafür ist natürlich die biologische Verarbeitungskapazität von Informationen des Menschen. Um dies zu überwinden, forscht der Mensch schon seit langem über Informationstechnologien, die heute schon sehr weit entwickelt sind. Damit gelingt es ihm mehr Informationen zu verarbeiten bzw seine Kapazität zu erweitern. Sie ermöglichen aus verschiedenen Medien, Informationen zu sammeln und zu bewerten. Impulse in Form klimatischer oder gesellschaftlicher Informationen können erfasst und bewertet werden, um ein Objekt zu erschaffen, dessen einflusshabende Faktoren sich aus den wechselwirkenden Medien ergeben. Das heist, die Einflüsse der Umwelt gehen viel mehr in das Objekt hinein, als wenn es von einer Person gefiltert würde. Könnte man, solch einen Integraleproduktionsmethode in der Architektur integrieren, der in bestimmten Zeitabschnitten wiederholen das Objekt rekonfiguriert; würde von einem wandelbaren Objekt sprechen. Das Objekt wird von der statischen Manifestation abgelöst und zu dynamischen Stadien um definiert. Dies bringt von einem anderen Blickpunkt aus andere Fragen,

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welche die Akzeptanz der Wandlungen in der Architektur hinterfragt. Denn der Mensch benötigt ein Raum, in dem er sich sicher fühlt. Der Gedanke, dass dies sich verändert, würde sicherlich zur Ungewissheit führen. Diese Kritik führt zu Privatheit und Eigentums fragen die in dieser Arbeit nicht einzubeziehen ist. Doch werden legitime Ansätze über Typologie Wahl und Beispiel in laufe der nächsten Abschnitte zu geführt. Wichtig ist zu erwähnen, dass die Qualitäten von einer wandelbaren Architektur umsetzbar werden, wenn erst die Akzeptanz zur Veränderung und das Verständnis zur Nachhaltigkeit von der Gesellschaft aufgenommen werden.

Wandlungen und Nachhaltigkeit - Energie Effizienz und Nachhaltigkeit sind keine neue Begriffe. Ein bestimmter Prozess muss eingeplant werden, um den Aufwand und die Rückstände zu minimieren. Damit sind natürlich bestimmte Material- und Herstellungstechnologien gefragt, die aus erneuerbaren Ressourcen am Bauwerk wiederverwendbar sind. Weitere Vertiefung zum Thema Material- und Herstellungstechnologien, siehe Julian Fahrenkamp.25 Jedoch um Kohlenstoff neutral zu bauen, ist die Materialwahl allein nicht genügend, man benötigt eine Lösung, indem die sich wandelnden Bedürfnisse von der Architektur zeitnah aufgenommen werden.Sprich, eine adaptive Eigenschaft, die in bestimmten Zeitpunkten plötzliche Veränderungen ermöglicht, um sich den neuen Gegebenheiten anpassen zu können. Die Voraussetzung einer anpassungsfähigen Materialkultur beruht auf das ökologische Bewusstsein in der Gesellschaft. Jedes Gebäude hat einen bestimmten Zweck und daher variieren auch ihre Nutzdauern. Ein Bauwerk, das für 20 Jahre geplant wurde und doch nach fünf Jahren ein Umbau benötigt kann so nachhaltig wie möglich gebaut und geplant sein aber dennoch bleibt es ineffizient. Unsere heutige Gesellschaft bemisst die Effizienz eines Gebäudes, nachdem wie viele fossile Ressourcen bei seiner Erstellung, Lebensdauer, beim Abriss und bis zum Recyceln der Werkstoffe verbraucht werden. Dabei vergisst man, dass der heutige moderne Mensch eine Entwicklungsgeschwindigkeit von etwa fünf Jahren hat. Wie kann ein Gebäude nachhaltig sein, wenn man es schon nach wenigen Jahren auflösen möchte? Es nicht tut, weil ökonomische und energetische Gründe, doch im Hintergrund stehen. Wie kann die bebaute Umwelt (Materialkultur) nachhaltig sein, wenn neu entwickelte Technologien immer abwarten müssen, dass sie eingeführt werden können und bis dahin auch schon veraltet sind? Dafür ist für die Nachhaltigkeit sehr wichtig den Zeitfaktor richtig zu verstehen und zu planen. Emergente Erscheinungen sind zeitgebundene Qualitäten die Auswirkungen auf sein umgebendes Gleichgewicht haben. Es sind bemerkenswerte Wandlungen, die nicht zu übersehen sind und sprunghaft entstehen. Als ob das Ganze bewusst geschehen würde, passt sich das neue extrem effektiv an. Die Vorstellung dass solche Qualitäten in der Architektur erscheinen könnten ist heute von uns nicht mehr weit entfernt. Es beruht auf gewis-

                                                             25

Fahrenkamp, Julian, Konvergente Architektur - Die Inspiration der natürlichen Systeme und adaptiven Eigenschaften, 2012, Kapitel 3.3 Materialien und Technologien für Biomimetische Konzepte 

35   


se gesellschaftliche Akzeptanz und auf technologische Entwicklungen, die heute stets vorhanden sind und nur noch auf die Gelegenheit zur Ausarbeitung warten. Allgemein gesehen baut der Mensch seine Beziehungen mit der Umwelt auf. Er kommuniziert und interagiert mit dem Klima, der Topografie sogleich auch mit seiner Gesellschaft und handelt demnach. Dadurch, dass der Klimawandel stark vom menschlichen Verhalten abhängt, ist es offensichtlich das er mit seiner Umwelt umgehen lernen muss, um sich anpassen zu können. Nicht dass er es nicht tut, die Frage ist nur, in welcher Geschwindigkeit er das schafft. Der der Zeitfaktor wird vernachlässigt. Deshalb sind die Wandelungen in der Architektur zu langsam und stehen im ständigen Stress. Für eine wandelbare Architektur ist das gesellschaftliche Bewusstsein für die ökologischen Diversitäten und die Akzeptanz von relativ dynamischen Gehäusen sehr wichtig. Würde diese Akzeptanz, wenn nur von einer Benutzergruppe eines Bauwerkes präsent sein, könnte eine wandelbare Architektur funktionieren. Das Benutzerverhalten ermittelt die Parameter, um den Zeitfaktor zu planen. Die Hemmungen der Benutzer ergeben als Parameter der Veränderung hinweise, wie afuwändig bzw. wie unaufwändig wie möglich das Auf- und Abbauen sein soll. Der Benutzer scheut sich meistens vom Aufwand. Je geringer der Aufwand, desto heufiger können Veränderungen stattfinden. Darauf ist eine effektive Kommunikation gefragt, welches die Architektur mit dem Benutzer und die Umwelt vernetzt. Somit wird dem Benutzer (bzw. der Architektur) ermöglicht sich selbst zu organisieren und in kurzfristige Zeitabschnitten Rekonfigurationen auf die Architektur zu tätigen. Je kürzer die Zeitabstände zwischen die Rekonfigurationen sind, desto leistungsfähiger ist die Adaption. Dieser Motivation nach entsprechen Lösungsansätze von einer wandelbaren Architektur die sich über zeitbezogene fristen den Gegebenheiten anpasst und erneuerbare Qualitäten beinhaltet. Dadurch benötigt die Architektur ein Umdenken in seiner Hierarchisierung. Sie sollte weniger als ein Objekt gestaltet werden sondern mehr als ein Prozess.

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2.2

Wandelbarkeit in der Architektur durch Selbstorganisation

Der Mensch beeinflusst seine Umwelt und die Umwelt den Menschen. Durch die Kollektivität erweitert der Mensch seine Macht hinaus über seine ökologische Grenzen und verursacht starke Veränderungen im physischen Umfeld. Die Materialkultur, als Ergebnis des kollektiven Verhaltens, hat direkte Auswirkungen (Rückkopplung) auf die Umwelt hat. Dabei ist wichtig zu verstehen, dass das Verhalten des Menschen eher indirekte Auswirkungen auf das Ereignis hat. Denn der Mensch prägt das Material und transformiert das physische Umfeld. Durch die Rückkopplung interagiert der Mensch mit der Umwelt über seine Materialkultur. Somit durch diese Interaktionen wird das Verhaltensmuster der Menschen und seines Kollektiven von ökologischen Diversitäten beeinflusst. Während das Kollektiv versucht sich der Umwelt anzupassen, ändern sich auch die Gegebenheiten. Das Kollektiv findet sich daher noch mal vor einer neuen Situation. Deshalb ist auch immer wieder eine Rekonfiguration des Kollektives gefragt. Doch es ist nicht einfach den Menschen zur Veränderung zu überzeugen, schon gar nicht, wenn seine Materialkultur Star bleibt. Er kann sich erst ausdrücken, wenn er sein Umfeld nach seinen Bedürfnisse umwandeln kann. Die Materialkultur steht als Schnittstelle zwischen dem Kollektiv und dem ökologischen Aspekt. Wie bestimmte Gewohnheiten der Gesellschaft sich der Natur anpassen, müsste sich eigentlich auch die Architektur an bestimmten Verhaltensmustern der Benutzer anpassen können. Somit kommt die Materialkultur den Bedürfnissen und Gegebenheiten entgegen und ermöglicht dem Kollektiv sich der Natur anzupassen. Der Mensch und seine Materialkultur haben gegenseitige Auswirkungen auf ihr nächstes Ereignis. Jeder technologische Fortschritt der zum Einsatz kommt bewirkt etwas Neues, in dem es zufälligerweise bestimmte Gewohnheiten verändert. Der Mensch selber entwickelt seine Fortschritte, lässt sich von seinen Erfindungen beeinflussen und steht wieder vor neuen Herausforderungen. Somit prägt er die gebaute und unbebaute Umwelt über seine Bedürfnisse und Triebe. Dabei sind Wille und Hemmungen die psychologischen Schwellen, die dazu beitragen, wann das Ereignis Stadtfinden soll. Über die Ereignisse entwickelt und wandelt sich das Umfeld und beeinflusst den Menschen. Es schränkt seine Population ein und zwingt ihn noch mal sich zu verändern oder sich anzupassen. Vom heutigen Standpunkt aus gesehen, aufgrund der zukommenden Einschränkungen oder Zwänge der Umwelteinflüsse, muss der Mensch sich der Umwelt viel mehr als früher anpassen. Um seine kommende Generationen, noch Zeit auf der Erde hinterlassen zu können, ist es notwendig, noch wirksamer bzw. schneller sich der Natur anzupassen. Somit blüht die die Überlegung einer wandelbaren Materialkultur, die sich durch ökologische Aspekte beantworten lässt. Doch wie kann sich etwas bisher immer statisch gedachtes Wandeln? Wo liegen die Grenzen? Welche gesellschaftlichen Hemmungen könnten solch eine dynamische Veränderung akzeptieren? Wie kann die Architektur wandelbar sein.

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„Design is about more than the juxtaposition of planes, whether vertical inclined or horizontal, whether audio, visual, thermal or material. There are additional qualities which add up to much more than the sum total of each plan´s individual qualities.” (Cedric Price)26

Abb.6 – Price, Cedric, The Fun Palace, 1961

Cedric Price öffnete in den 60´er Jahren mit seine Projekten eine neue Anschauung zu Architektur. Seine Vorstellungen ragten über zeitgebundene Eingriffe in der Architektur und inspirierte zahlreiche Architekten und Visionäre. Seine Intension war, eine Architektur zu Schaffen, die sich nach individuellen Wünschen modifiziert und nur so lange besteht, wie es benützt wird. Für Price war alles temporär oder hatte eine bestimmte Laufzeit. Durch einen Auftrag für eine Unterhaltungseinrichtung entwirft Price 1961 den berühmten „Fun Palace“. Darin soll Partizipierendes lernen und Unterhaltung stattfinden, eine Art öffentliche Universität, die von der Nachbarschaft leicht zu besuchen ist und Stundenlanges aufhalten gewährleistet. Der Aufenthalt sollte über Lern- und Unterhaltungsaktivitäten attraktiv gestaltet werden. Price transformierte die gesamte Vielzahl an Aktivitäten in einem physisch, dynamischen Einrichtungskomplex. Nach Price würde eine vollständige Fertigstellung von solch einem Gebäude niemals stattfinden und auch nicht notwendig sein. Das Gebäude würde ein Prozess von unendlichen Veränderungen sein, die eine absolute Benutzeranpassung ermöglicht. Damit sah er den Zeitfaktor als übergeordnetes Entwurfskriterium. Solch eine zeitgebundene Auffassung aus Aktivitäten und Beziehungsfreiheiten des individuellen Bewusstseins benötigte

                                                             26

   Price, Cedric / Obrist, Hans Ulrich, Re:CP, 2008 - 3764366362 - The Invisible Sandwich s:11  

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die Annahme der städtischen Gemeinschaft. Deshalb kam er auch zum Entschluss, dass dies nur innerhalb einer bestimmten Laufzeit von zehn Jahren funktionieren würde.27 Mit der Auffassung einer bestimmten Einrichtungslaufzeit fokussiert Price seine gesamte Aufmerksamkeit auf eine maschinelle Ausstattung und auf das darauf folgende Infrastrukturnetz, die zusammen den Prozess gewährleisten sollen. Daraufhin soll die Architektur durch das System überschreibbar und dauerhaft begrenzt werden. Die maschinelle Ausstattung war offensichtlich das Wichtigste in seinem „Fun Palace“. Es ermöglichte, dass die Architektur auf ungewisse Bedingungen eingehen kann und sie erfüllt, indem sie sich verändert. Dieses zeigt Price auch in 1966 bei

„Potteries Thinkbelt“. Eine Universitätseinrichtung für 20.000 Studenten, indem es sich um eine Studie von Lastkränen bewegten Einheiten und dessen infrastrukturelle Erschließungen handelt. Zu gleicher Generation publizierte die Gruppe Archigram28 zwischen 1963-64 ihre visionäre Projekte wie „Living City, City Synthesiser und Plug-in City”. Dass der Mensch das ultimative Subjekt und hauptsächlicher Verbesserer der Stadt ist29 und dass sich die Stadt wie ein pulsierender Organismus zerteilt, vermehrt und erweitert.30 Dies waren ihre ansätze die sich auch als Motivation der Metabolisten31 beobachten lassen. Im Vergleich zum „Fun Palace“ vergrößert sich der Maßstab von einem Gebäude zu einem Stadtquartier, das aber auch zeitgebundene Kriterien mit sich hervorruft. Wie auch Cedric Price hat sich Archigram bewusst auf die maschinellen Ausstattungen und infrastrukturelle Netze konzentriert. Welches man auch durch die bewegbaren Lastkräne die sich in jeder Zeichnung von „Plug-In City“ stolz zeigen lassen. Ihre Vorstellungen ragten über riesige Infrastrukturen die Zugänge und Erschließungen, mit Ver- und Entsorgungsinstallationen, die gesamte Struktur bilden.32 Eine Stadt, die von Individuen kontrolliert werden soll, sich bewegt, verändert und den Gegebenheiten sich anpasst. Anders definiert eine selbstorganisierende Architektur. Selbstorganisierende Strukturen beruhen auf Kommunikation und Kontrollmechanismen. Archigram hat in 1967 durch „Control and Choice Dwelling“ seine Vorstellung über die Kontrolle verschärft. Unsere Umwelt soll nicht mehr nur noch von einem Architekten bestimmt werden, sondern auch vom Benutzer. Ein System kontrolliert das Gebäude, in dem es dem Benutzer Auswahl ermöglicht und durch die Summe der Wünsche oder Bedürfnisse versucht, eine hybridisierte Lösung zu finden. Über eine Trennung von „harten“ Elementen, die sich nicht verändern und „weiche“ Elemen                                                             27  Vgl. Price, Cedric / Obrist, Hans Ulrich, Re:CP, 2008 ‐ 3764366362 ‐ Erasing Architecture into the System, by Arata Isozaki  s:25‐34 28

Archigram: (von ARCHItecture und teleGRAM) war eine Gruppe von britischen Architekten, die von 1960 bis 1974 ihre Entwürfe von  der Wohnkapsel bis zur »Living City« in der gleichnamigen Zeitschrift veröffentlichten. Zu Archigram gehörten Peter Cook, Warren  Chalk, Dennis Crompton, David Greene, Ron Herron und Michael Webb. Archigram verkörperte eine Strömung der utopischen Avantgarde‐ Architektur der 1960er Jahre in den westlichen Ländern. Die Gruppe übte ihren Einfluss nicht aufgrund realer Bauten, sondern durch die Veröf‐ fentlichung der gezeichneten Entwürfe aus. (Referenz: Wikipedia, http://de.wikipedia.org/wiki/Archigram) 

29

 Vgl. The Archigram Archival Project, Living City Exhibition, 1963 ‐ http://archigram.westminster.ac.uk/project.php?id=36   Vgl. The Archigram Archival Project, City Synthesiser Project, 1963 ‐ http://archigram.westminster.ac.uk/project.php?id=40  31  Metabolisten: Die japanischen Architekten und Stadtplaner Kisho Kurokawa, Kiyonori Kikutake, Fumihiko Maki, Sachio Otaka und Noboin  30

Kawazoe fanden sich 1959 unter der Bezeichnung Metabolisten zusammen. Ihr Thema war die Stadt im urbanen Kontext, die Stadt der zukünf‐ tigen Massengesellschaften und zwar als lebendiger Prozess gestaltbar ausschließlich durch flexible, erweiterbare Großstrukturen. (Referenz:  Wikipedia, http://de.wikipedia.org/wiki/Metabolisten)  32  Vgl. The Archigram Archival Project, Plug‐In City Study, 1964 ‐ http://archigram.westminster.ac.uk/project.php?id=56 

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te, die sich bewegen können, entwerfen sie ein wandelbares Gehäuse. Das System beruht auf einer komplett Robotisierter Basis, die sich Selbstorganisieren soll. Archigram argumentiert, dass die Potenziale der Informationstechnologie und der Kontrollmechanismen über elektronische Systeme ermöglicht werden könnten.33

Abb.7 - Plug-In City – Archigram 1964

Auch Cedric Price beschäftigte sich schon sehr früh mit Informationstechnologien. Er brauchte für seinen „Fun Palace“ ein Kontrollsystem, das einen Zugang zu dem Nutzer hat und Informationen sammelt oder austauscht. Derzeit war das Ausstrahlen von Radio und Fernsehen, das einzige das annähernd Potenziale für eine interaktive Qualität hatte. Nur gab es keinen Austausch, die Geräte übermittelten nur Informationen aber nicht umgekehrt. Doch er war fest überzeugt, dass diese Geräte genau diese Arten von Sachen sind, die es ermöglichen werden, um ein Kontrollmechanismus zu erschaffen. 1969 führte er zum ersten Mal mit „The Atom“ führte er zum ersten Mal sein Konzept über ein mediales System vor. Es soll die Potenziale haben, um die Maschinenlandschaften zu steuern. Er definiert Stationen aus Dutzend Kategorien, wie audio-visuelle Geräte, Auto-verbindung und Hausstation als Informationssammler und verbindet sie zum „Brain Tower“. Was der „Brain Tower“ ist wird gar nicht festgelegt, es kann ein Computer oder auch eine Verwaltungsorganisation sein. Wichtig ist, dass alles im Informationsaustausch vernetzt ist und ein Haus für eine Datenbank gibt. Er führte es bis zu selbstlernende Stationen, die von sich aus handeln würden. Um die Verteilung der Aktivitäten innerhalb begrenzter Räumlichkeiten darstellen zu können, verwandelten sich seine Zeichnungen mehr zu Kommunikationsdiagrammen.34 Cedric Price versuchte seine Idee durch

                                                             33 34

Vgl. The Archigram Archival Project, Control and Choice Dwelling, 1967‐http://archigram.westminster.ac.uk/project.php?id=109    Vgl. Price, Cedric / Obrist, Hans Ulrich, Re:CP, ‐ 3764366362 ‐ Erasing Architecture into the System, by Arata Isozaki  s:36‐39 

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Informationstechnologien zu fördern und es scheint, dass er sich über die Vorstellung von selbstorganisierenden Mechanismen viel mehr angenähert hat als mit den Maschinen.

Abb.8 – ATOM – Cedric Price 1969

Die Visionen der 60’er Jahren waren progressive Ideen, die Inspirationen erweckt haben. Heute ist davon ein metaphorisches Bild der Maschinenlandschaft zurück geblieben welches eine materialisierte Struktur verkörpert. Die Frage ist nicht, wie solch ein Körper aussehen könnte, sondern mehr wie es funktionieren könnte. Ein Körper der sich Selbstorganisieren soll benötigt ein Gehirn. Diese Festlegung offenbart sich auch in der Architektur aus der Visionäre Geschichte vom Cedric Price heraus. Es ist eine Schnittstelle notwendig die alle Individuen vernetzt und die Architektur steuert. Um Veränderungen zu steuern, müssen die Benutzer sich für eine Entscheidung absprechen. Je schneller die Kommunikation zwischen den Individuen ist desto produktiver ist das Verhalten des Kollektiven. Um in der Architektur zu einem Ergebnis zu kommen, dass Emergente Eigenschaften nachahmen soll, muss sich das Kollektiv so schnell wie möglich organisieren. Man müsste Kommunikationsmethoden in der Architektur integrieren, die selbstorganisierende Qualitäten ermöglichen. Somit lässt sich von einer Technologie sprechen, die den Individuen ermöglicht sich so schnell wie möglich Informationen auszutauschen. Die Überlegung des Austausches in der Architektur lässt sich sehr stark bei den Metabolisten in Japan beobachten. Ihre Argumente führten dazu, dass das Bauen für die Gemeinschaft als metabolischer Prozess aufzufassen sei. Die Gemeinschaft selbst ist als biologisch und in ständiger Erneuerung zu begreifen. Im Sinne der Gruppe war das Wichtigste die ständige oder zyklische Verände-

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rung.35 Doch im Tiefen liegt auch das Verständnis des „Austausches“, das sich aus ihrer Philosophie herausgibt. Bei den Lebewesen steht der Stoffwechsel (syn. Metabolismus) für die Aufnahme, die Umwandlung und Übertragung von Stoffen zu einem Organismus sowie die Abgabe an die Umgebung.36 Sofern man den biologischen Metabolismus als ein Austausch von Stoffen begreift, kann man den Metabolismus der Architektur als den Austausch von Informationen verstehen. Wie die Metabolisten, fast auch Michael Weinstock einen starken Zusammenhang zwischen dem Stoffwechselprozess und Informationsaustausches der Gesellschaft. Die Verbindung sieht er durch den übergeordneten Zweck des Energiebedarfes der Lebensformen. Der Stoffwechsel der Lebewesen ereignet, verteilt und nutzt die Stoffe oder so gleich die Energien um das Wesen im Leben zu behalten. Es ist ein System das Formen belebt und ermöglicht, dass das Lebewesen sich aufbaut, wachst und versorgt. Dafür generiert der biologische Metabolismus Strukturen, die sich durch komplexe Zusammenhänge ergeben und dem Prozess dienen. Strukturen wie Adern befördern durch Flüssigkeit, die sich über dem gesamten Körper verästelt ausbreiten, die Nährstoffe. Eine Baumstruktur anordnet die Blätter so, dass sie sich nach der Produktivität der Fotosynthese organisiert. Ob Pflanzen oder Tiere, alle Lebewesen haben anatomische Infrastrukturen um die Energie an jeder Zelle zu verteilen und von Außen sammeln zu können. Diese anatomische Formen (Strukturen) werden im Wesentlichen durch den Stoffwechselprozess gebildet. In der Natur sind auch Organisationsformen zu beobachten, die nicht vom anatomischen, sondern vom kollektiven Metabolismus entstehen. Beispielsweise bilden Insekten aus Individuen eine kollektive Organisationsform welche sich den Vorteil erschafft Überleben zu können, wo ein einzelnes Individuum keine Chance haben würde. Somit können sie sich als eine Gemeinschaft in Ihrer Umgebung ausbreiten, und sogar als dominierender Art, über längerer Zeit, am gleichen Ort bleiben. Weinstock definiert diese Fähigkeit der Lebewesen als den erweiterten Metabolismus37 und verbindet es mit der Materialkultur des Menschen.38 Wie Termiten oder Vögel ihr Nest bauen, bauen auch Menschen ihre Gehäuse. Ob Mensch oder nicht, es ist, sind identische Prozesse, wie sie ihre Strukturen durch ihren erweiterten Metabolismus entwickeln und bauen. Der Nestaufbau der Termiten und Vögel sind komplexe Strukturen, die faszinierende Qualitäten aufweisen. Doch sie unterscheiden sich dabei von einem Gesichtspunkt aus. Indem das Nest der Vögel sich von einem einzelnen Individuum ergibt, entsteht der Termitenhügel vom Kollektiven verhalten. Die Termiten bauen etwas, was über tausendfach größer ist als ihre eigene Körper Größe. Und doch lassen sich die Qualitäten des Bauwerkes als ein Wunderwerk aufzeigen. Der Termitenhügel beinhaltet klimatische Eigenschaften wie Temperaturstandhaftigkeit und natürliche Durchlüf-

                                                             35

 (un)private housing Tokyo  ‐  http://www.unprivatehousing.com/topic/research/meta.   Vgl. Wikipedia, Stoffwechsel oder Metabolismus ‐ http://de.wikipedia.org/wiki/Stoffwechsel  37  Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, The Forms of Metabolism, 2010 ‐9780470066324‐ S: 140   36

 Wörtlich vom Englischen “Extended Metabolism” – “Many Living forms extend their metabolism by a material construction that reduce   the load or stress on some aspect of their metabolic process.”  38

Vgl. Weinstock, Michael, The Architecture of Emergence, The Forms of Metabolism, 2010 ‐9780470066324‐ 

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tung. Wird ein Teil des Nestes beschädigt, bauen die Termiten es erneut auf. Dieser Vorgang ist weniger als eine Reparatur zu sehen sondern vielmehr als Neubau zu verstehen, denn der neue Teil ist nicht genau so, wie er davor war. Der Grund dafür ist, dass das Nest nicht über ein übergeordnetes Muster gebaut wird, sondern ein Ergebnis von individuellen Interaktionen ist. Das bedeutet, dass das Individuum seine Aktivitäten aufgrund von Beziehungen durchführt. Es weist eine Kommunikationsfähigkeit auf, die sich zwischen den Individuen und der Umwelt (inklusiv alle anderen Individuen seiner Gesellschaft) bildet und durch lernen entwickelt. Dieses Phänomen führt bis zur Selbstorganisierenden Qualitäten. Selbst organisierte Systeme haben i. d. R. vier Eigenschaften (i) Komplexität, (ii) Selbstreferenz. (iii) Redundanz und (iv) Autonomie.39 Durch wechselwirkende, sich permanent ändernde Beziehungen ergibt sich eine Komplexe Vernetzung zwischen den Individuen. Auch die Impulse der Individuen können sich jederzeit verändern. Somit erschwert die Komplexität das System vollständig voraussehen zu können. Selbstorganisierende Systeme sind selbstreferenziell. Das heißt, „jedes Verhalten wirkt auf sich selbst zurück und wird zum Ausgangspunkt für das weitere Verhalten“. Dazu folgt die Redundanz in dem es keine Trennung zwischen organisierenden, gestaltenden oder lenkenden Teilen gibt. Alle Teile des Systems stellen potenzielle Gestalter dar. Somit ergeben sixh die Produkte des Kollektiven nicht durch eine übergeordnete Macht, sondern aus den Interaktionen der Individuen. Die interagierenden Individuen handeln nach einfachen Regeln und erschaffen dabei aus Chaos Ordnung, ohne eine Vision von der gesamten Entwicklung haben zu müssen. Selbstorganisierende Systeme sind autonom, da die Beziehungen und Interaktionen nur durch das System selbst bestimmt werden. Die Autonomie bezieht sich weniger auf die absolute Unabhängigkeit und Geschlossenheit. Der materielle und energetische Austausch mit der Umwelt besteht und deshalb bezieht sich eine absolute Autonomie nur auf bestimmte Kriterien.(Sedlacek, 2010)40

Selbstorganisierende Gemeinschaften sind selbstreferenziell und weisen Redundanz auf; somit entstehen komplexe Zusammenhänge, die vom Individuum teilweise dechiffriert werden und sich als Tätigkeit auswirken. Das Gesamte ist nicht zu entfalten oder vorauszusehen, es ergibt sich einfach, ohne ein Vorbild oder übergeordnetes Muster haben zu müssen. Das Phänomen der Termiten ergibt sich aus ihrem selbstorganisierendem Verhalten. Jedes Individuum tätigt seine Aktivitäten nach den Gegebenheiten der Umwelt. Es kommuniziert mit seinen Mitgliedern und interagiert mit

                                                             39

    Probst, Gilbert J.B.: Selbstorganisation ‐ Ordnungsprozesse in sozialen Systemen aus ganzheitlicher Sicht. Verlag Paul Parey, Berlin,   Hamburg, 1987.  40  Sedlacek, Klaus‐Dieter, Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik, 2010 , S: 32 

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seiner Umwelt. Sein verhalten ist Teil des Kollektiven und die Summe ergibt das Ereignis des Termitenhügels. Die Qualitäten führen zu den einzelnen Individuen zurück, die sich mit ihrer Umwelt auseinanderzusetzen wissen. Die menschliche Gesellschaft entwickelt und agiert nicht anders als die Termiten. Die Individuen tauschen Informationen aus und prägen ihr Verhalten, dass wiederum Ihre Materialkultur formt. Der Unterschied liegt nur an der Geschwindigkeit und Effizienz der Kommunikation. Die Geschwindigkeit des kollektiven Verhaltens der Menschen stellt eine essenziele Rolle zur Adaption und Nachhaltigen lebens und bauens dar. Um dies zu stärken und sich zur Selbstorganisierenden Gesellschaften annähern zu können ist eine Erweiterung der Kommunikationstechnologien notwendig. Von heutigem Standpunkt aus ist es nicht weit entfernt zu sagen, dass solch eine Technologie schon existiert. Informationstechnologien wie das Internet und die weit entwickelten Softwares zeigen, dass wir uns als Individuen viel stärker vernetzen und Kollektiv agieren können. Und vielleicht genau diese potenzialen fehlten Cedric Price vor 40 Jahren. In dieser Hinsicht stehen wir heute an einen ganz anderen Zeitpunkt als er. Es kann sein das es noch mal 40 Jahre braucht, vielleicht auch kürzer, dass Kommunikationstechnologien sich soweit entwickeln und uns ermöglichen Selbstorganisierende Prozesse zu führen. Um unsere Bauwerke der Umwelt näher zu bringen, benötigen wir mehr als nur eine bestimmte Entwicklung der Materialtechnologie. Vielleicht müsste man sich auch die Frage stellen, inwiefern eine Architektur wandelbar sein muss, um sich der Umwelt anzupassen. Für Cedric Price war die Zeit das wahrhaftige Element für seine wandelbare Architekturvision. Er sah die Maschine als das agierende Medium der Veränderung und das Netzwerk als ermittelndes Medium der Informationen, um etwas Autopoietisches41 bauen zu können. Um adaptive Qualitäten durch Veränderung zu erzeugen, ist es meiner Auffassung nach nicht notwendig zeitgleiche Reaktionen anzustreben. Es genügt, dass sich das Kollektiv Selbst organisiert und sich in kurzfristige Zeitabschnitte auf die Architektur auswirkt. Emergente Prozesse lassen sich durch die Selbstorganisation des agierenden Mediums bewegen. Der Mensch benötigt dafür Technologien, die es ihm ermöglich effektiv (schnell) zu kommunizieren.

                                                             41

   Autopoiesis: (altgriech. αὐτός autos „selbst“ und ποιέιν poiein „schaffen, bauen“) ist der Prozess der Selbsterschaffung und ‐erhaltung  eines Systems. – Wikipedia, http://de.wikipedia.org/wiki/Autopoiesis 

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„Wir glauben nicht, dass Metabolismus nur die Kenntnisnahme eines natürlichen oder geschichtlichen Hergangs bedeutet, sondern wir versuchen eine aktive Entwicklung unserer Gesellschaft mithilfe unserer Vorschläge auszulösen." –(Kurokawa, 1999)42

                                                             42    vgl. Kisho Kurokawa, S.16 [Einleitung zu proposals for a new urbanism; Le Metabolisme 1960‐1975, Editions Centre Georges Pompidou,  Paris, 1999 – referenz: (un)private housing Tokyo  ‐  http://www.unprivatehousing.com/topic/research/meta.  45   


2.3

Typologie und Kritik für eine Wandelbare Architektur

Eine Architektur, die durch das Kollektiv geprägt und verändert werden soll, bringt selbstverständlich bestimmte Fragen mit sich. Es gibt Grenzen, wie Besitz und Eigentum, die sich aus dem Bewusstsein des Menschen ableiten. Diese Grenzen sind natürliche Bedürfnisse oder Gefühle des Menschen und sorgt für ein sicheres gewissen. Somit trennt er sein raum vom Äußeren, um das Innere sicherzustellen. Dass ein raum sich durch andere Individuen beeinflussen lässt und verändern kann, würde für den Menschen unakzeptabel sein. Diese Gefühle und Bedürfnisse der heutigen Gesellschaft können nicht ignoriert werden und liegen auch nicht im Wunsch sie zu verändern oder zu manipulieren. Je doch für eine wandelbare Architektur ist das Verständnis von ineinander verschwommenen Grenzen sehr wichtig. Räume, die sich durch „push and pull” verändern, können keine statischen Grenzen haben. Sondern im Gegenteil sind sie dynamisch. Die Vorstellung das Privaträume durch dynamische Grenzen bestehen und sich veränder würden, führt zu Kritik. Deshalb ist die Typologie Wahl für eine wandelbare Architektur sehr wichtig. Eine Gebäudetypologie die als Programm minimale Privatheit und maximale Öffentlichkeit beinhaltet würde in dieser Hinsicht eine richtige Wahl sein. Öffentlichen Gebäuden wie Schulen, Forschungsanlagen und Arbeitsstätten lassen sich entwickel und erweitern. Sie beinhalten ein dynamisches Raumprogramm und haben minimale Privaträume. Veränderbare Räumlichkeiten würden sogar wünschenswert sein, dass z. B. Arbeitsplätze, Ateliers oder Laboren vom Benutzer oder Nutzergruppen je nach den Bedürfnissen rekonfiguriert werden können. Das temporäre Verständnis würde nicht als Nachteil, sondern im Gegenteil mehr als ein anspruchsvoller Ansatz aufgenommen. So dynamisch der Arbeitsprozess ist würde es auch passend sein, dass sich die Architektur wandelt und sich den Situationen anpasst. Würde man sich fragen, warum überhaupt die Adaptivität in der Architektur zu wandelbare Anpassungen führen soll; sollte man sich vielleicht auch ganz konkret andersrum Fragen; ob sich ein Gebäude überhaupt leisten könnte, in solch einer dynamischen Umwelt, Star zu bleiben. Würde nicht das Verhalten der Menschen schon so dynamisch genug sein das man sogleich dynamische Hüllen benötigt? Letztendlich kann man das gesellschaftliche Verhalten und die Gewohnheiten von ökologischen Diversitäten nicht trennen. Die Notwendigkeit liegt darin, so wenig wie möglich das Gleichgewicht der Umwelt und die Lebensqualität des Menschen zu stören. Dabei ist der Faktor „Zeit“ das wesentliche Kriterium.

 

46   


Kapitel 3 Strategien und Lösungsansätze 

   

 

47   


Kapitel 3 Strategien und Lösungsansätze

3.1

Zusammenführung von Material- und Informationstechnologien

Eine wandelbare Architektur, die durch sprunghafte Ereignisse adaptive Qualitäten aufweist, ergibt sich durch Emergente Prozesse. Diese Prozesse werden von der Selbstorganisation des agierenden Mediums (Benutzer) angetrieben. Das Benutzerverhalten ermittelt die Parameter, um den Zeitfaktor zu planen. Die Hemmungen der Benutzer ergeben als Parameter der Veränderung hinweise, wie afuwändig bzw. wie unaufwändig wie möglich das Auf- und Abbauen sein soll. Der Benutzer scheut sich meistens vom Aufwand. Je geringer der Aufwand, desto heufiger können Veränderungen stattfinden. Darauf ist eine effektive Kommunikation gefragt, welches die Architektur mit dem Benutzer und die Umwelt vernetzt. Somit wird dem Benutzer (bzw. der Architektur) ermöglicht sich selbst zu organisieren und in kurzfristige Zeitabschnitten Rekonfigurationen auf die Architektur zu tätigen. Um in der Architektur selbstorganisierende Qualitäten einzubringen, ist eine rasend schnelle Kommunikation- und Baumethode gefragt. In der Architektur Wandlungen zu realisieren, muss der Benutzer die Möglichkeiten haben das Bauwerk modifizieren zu können. Dabei ist die Leistungsfähigkeit des Materials sehr wichtig. Sie muss aus erneuerbaren Rohstoffen bestehen und am Bau selbst sich wiederverwenden lassen. Wiederum ist eine Herstellungstechnik gefragt, die mit geringem Aufwand Auf- und Abbau ermöglicht und vom Benutzer getätigt werden kann. Also eine Materialtechnologie, die sich einfach fertigen lässt, Ressourcen effizent ist und in der Umwelt keine Rückstände hinterlässt. Die Biokunststofftechnologie bietet heute eine reihe von Möglichkeiten. Sie lassen sich je nach nötigen Eigenschaften kombinieren und fertigen. Dabei gibt es auch kompostierbare Biokunststoffe, die somit zur Nachhaltigkeit ein weiteren mehr wert bieten. Weitere Vertiefung zum Thema Materialtechnologien, siehe Julian Fahrenkamp.43 Dazu ist die Zusammenführung der Technologien sehr wichtig. Ein Bauwerk besteht aus Installationen und Komponenten wie Wänden, Decken, Stützen, Türen, Fenster, Elektro- und Abwasser Installationen. Diese Elemente sind wichtige Bestandteile eines Gebäudes und verknüpft sich durch eine bestimmte Hierarchie. Solange diese Technik nicht umstrukturiert wird, ist es unmöglich sich eine                                                              43

Fahrenkamp, Julian, Konvergente Architektur - Die Inspiration der natürlichen Systeme und adaptiven Eigenschaften, 2012, Kapitel 3.3 Materialien und Technologien für Biomimetische Konzepte 

48   


Architek ktur vorzusttellen, die sich s in kurz fristigen Ze eiträumen ve erändern läässt. Der Weg zu einerr wandelb baren Adaption in der Architektur A g geht über eine neue Hie erarchisieru ng in der Materialtech-nologie. Weitere Ve ertiefung zum m Thema Zu usammenführung der Technologien T n, siehe Julian Fahren-kamp.44 Alle vom m Menschen n erschaffen nen Objekte (Produkt, Möbel, M Werkzeug usw … …) können eigentlich alss vernetztte Formen gesehen we erden. Durcch Verknüpffungen werden verschiiedene Materialien zu-sammen ngefügt um ihre Eigenschaften zu kkombinieren n und um ein nen bestimm mten Zweck zu erfüllen.. Genauso o sind auch Stoffe die durch die V Vernetzung die d Elementte ihren chaarakteristisc chen Eigen-schaften n erhalten. So gesehen n entstehen alle Objekte aus Netzw werkformenn, dessen Ve erbindungs-muster sich aus de er Hierarchiie der Komp ponenten errgeben. In der d Architekktur sind die ese Objekte e meisten ns zu statisch, weil die Komponente K en nur an Pu unkten agierren können, in denen sie eingebautt sind. Be eispielsweise e am Fenste er sind die fflügeln durc ch Scharnierre an dem R Rahmen verbunden. Die e Flexibilität des Fenssterflügels ist durch diee Position und Art der Scharniere S bbegrenzt. Es s bestimmt,, in welch her Richtung g das Fenstter sich öffn nen bzw. kip ppen kann. Meist M sind ssie nur an einer e kannte e eingebaut und könn nen nur auf einer Art g geöffnet werrden. Möchte man vers chiedene Kippmöglich-keiten, m muss man ein e System entwickeln, indem die Scharniere S auf den vers rschiedenen kanten dess Fensterflügels verteilt werden können un nd sich in einer intelligenten Weisse wechselnd ein- oderr ausklink ken. Das bed deutet, dass s durch Stre uung der Ve erbindungen n ein viel meehr schaffen ndes System m gebildett werden kan nn.

Abb.9 – Zusamm menführung durch d Homoogeneverteilun ng – aus 3D-Printtechnoologie produzierte Liege.. Das Konzzept der Liege e ist, dass die Form durch ddie Benutzung g sich verände ern kann bzw w. dem körper sich anpasst.. Die Konzeption führt über ü die Verne etzung der zw wei Materialien, die durch ihre i Eigenschhaften sich teilweise unter-schieden.. Beide Materrialien haben elastische Eiggenschaften, doch während d die weißgeffärbte flächen n weicher und d flexibler ssind, bleiben die d schwärzeg gefärbte Strukktur stabiler un nd sorget das die Liege robuust bleibt. Dab bei sorgen die e Weiße flächen auch fürr die Aussteifu ung. Wichtig isst das durch diie Zusammenfführung der Q Qualitäten und Streuung derr Verbindun ngen ein großartiger Mehrw wert erschaffeen wird.45

                                                             44

Fahren nkamp, Julian, Konvergente K Arc chitektur - Die IInspiration der natürlichen n Systeme und adapttiven Eigenscha aften, 2012, Kapitel 3.3 Materialien n und Technologien für Biomim metische Konzep pte 

45

Oxman, Neri, Monocoq que 1, Structura al Skin in Acrylicc Composites Museum M of Mode ern Art, New Yorrk, 2007, Photos s: Mikey Siegel, http://w web.media.mit.edu/~neri/site/projects/monoccoque1/monocoque1.html

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Netzwerrke unterscheiden sich durch ihreen Komplexiität und Hierarchie. Um mso hierarchieloser sie e sind dessto einfache er sind sie. Das D Beispiell mit dem Fenster F weis st auf eine eeinfache Hierarchie auf.. Kompon nenten sind zu anderen Komponeenten (Fenstterflügel, Rahmen, Schharnier, Sch hloss, usw.)) verbund den und bilden somit das System. D Das Schloss ist, als ein untergeordn u netes Netzw werk das auss seinen e eigenen Kom mponenten entsteht, al s eine Komponente im Türflügel eeingebaut. Somit S ist die e Eigenschaft des Scchlosses, in Betracht a uf das ganzze System, genauso wiie die Scharniere lokall agierend d. Anders fu unktioniert die d molekulaare Ebene der Materie. Die Materieen entstehen n durch ver-schieden ne Verbindu ungsmuster der Atome,, die durch ihre Vernetz zung Stoffe bilden. Die Atome sind d über dass gesamte System S hom mogen vertei lt. Somit verteilen sich auch die Ei genschaften n, über dem m gesamte en Körper homogen. h Es s besteht im mmer noch dieselbe d line eare Hierarcchie von Komponenten,, wie vom m Atom zum Molekül, bis zum Elem ment und da ann zum Material, aber sie untersc cheiden sich h vom Me enschen erschaffenen Objekten O durrch ihr vers streutes Verrknüpfungsm muster. Verg gleicht man n die Beispiele, sieht man das die e Scharnieree auf der Tür nur in besttimmten Pu nkten des Systems S festt sind (heterogene Ve erteilung) un nd deshalb aauch die dynamische Eigenschaft ddes Kippens s lokal agie-rend ble eiben. Bei den Elementen sind die Atome im gesamten g Syystem homoogen verteillt und somitt sind die e Eigenschafft der Komp ponenten (E Element, Ato om, usw.) üb berall im Syystem zu fin nden. Somitt kann man argumen ntieren, das ss sich Netzzwerkforme en durch He eterogene o der homoge ene Verbin-dungsm mustern unte erscheiden. Allein erhööhen der Anzahl von Ve erbindungenn genügt nic cht um eine e dynamissche Form zu z bilden. Ein n System daas emergentte Eigenscha aften aufweiisen soll, benötigt mehrr ein Versständnis in Richtung homogener h Zusammen nführung anstatt heteroogener Vertteilung. Die e Kompon nenten könn nen nicht me ehr getrenntt voneinander überlegt werden. Soomit müsste die Hierar-chisierung der Arch hitektur in Form F eines N Netzwerkes, dessen Verbindungen homogen verteilt v sind,, erstellt werden. In dieser Hins sicht bieten sich 3D-Prrinttechnologien als pottenzielle He erstellungs-technolo ogien, die durch d gering gen Aufwan d und wenigen Produk ktionsschrittten zusamm mengeführte e Herstelllungen erm möglichen. Weitere W Verrtiefung zum m Thema 3D-Printtechhnologien, siehe s Julian n Fahrenk kamp.46

Abbb.10 – 3D Prin nttechnologie

                                                             46

Fahrenk kamp, Julian, Ko onvergente Arch hitektur - Die In nspiration der na atürlichen Syste eme und adaptivven Eigenschaftten, 2012, Kapitel 3 3.3 Materialien und u Technologie en für Biomime tische Konzepte e 

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Allein durch den Einsatz von erneuerbaren und zusammengeführten Materialtechnologien erreicht man noch nicht die gewünschte adaptive Produktivität. Ein bestimmter Prozess muss eingeplant werden, um den Aufwand und die Rückstände zu minimieren. Das Material ist solange effizient, solange es auch leistungsfähig ist. Ein Bauwerk, das nicht genutzt werden kann, möge so nachhaltig wie möglich sein, es verliert an seiner Leistung und somit auch von seiner Effizienz. Daher spielt das Verhalten der Nutzer eine wesentliche Rolle. Wie sich bestimmte Gewohnheiten der Menschen der Natur anpassen müssen, muss sich auch das Material an dem Benutzer anpassen. Eine Informationstechnologie, die dem Benutzer ein Zugang auf das Bauwerk ermöglicht, kann dafür sorgen, dass eine symbiotische Beziehung zwischen Architektur und Benutzer entsteht. Um Adaption durch zeitgebundene Eingriffe in die Architektur einbringen zu können, ist es wichtig; dass das Kollektiv sich untereinander und mit seiner Materialkultur vernetzt wird. Informationen über das Verhalten des Benutzers oder des Bauwerkes ergeben wichtige Hinweise, die bei einer Rekonfiguration verwendet werden können. Genauso wichtig ist auch die Vernetzung zwischen den Benutzern. Informationen ergeben sich aus dem immateriellen Austausch von Meinungen oder über materielle Impulse der Elektrotechnik. Beide Kommunikationsweisen (Gedanken und Elektrotechnik) sind in dieser Hinsicht als Bestandteile der Informationstechnologien zu sehen. Wie sich die bestimmten Qualitäten durch Zusammenführung der Materialien ergeben, würde auch die Zusammenführung der Informationen eine weitere Ebene zur Adaption öffnen. Schon immer bildete das Kollektiv, ohne Hilfe von Technologien, ein immaterielles Netzwerk aus Informationen. Es ergibt sich aus dem gesellschaftlichen Bewusstsein durch Denken, kommunizieren und verstehen heraus. Es bleibt vielleicht unsichtbar in unseren Köpfen, aber dennoch ist es ein reales Netzwerk. Leider erreicht es nicht die nötige Geschwindigkeit, um sich gegenüber den wandelnden Gegebenheiten anpassen zu können. Doch dafür bietet die Elektrotechnik eine Vielfalt von Angeboten die verschiedene Potenziale aufweisen. Von Sensoren bis zu kabellose Verbindungen und Computernetzwerke öffnet die Elektrotechnik, schon seit langem, der Menschheit die Möglichkeit sich zu vernetzen und schneller zu kommunizieren. Informationstechnische Systeme wie das Internet würden ohne die Hardware aus der Elektrotechnik nicht existieren können. Somit kann man die Informationstechnologien als Werkzeuge bezeichnen, dass dem Menschen ermöglicht sich effektiver organisieren zu können und die Potenziale haben in der Architektur selbstorganisatorische Qualitäten einzubringen. Letztendlich um entsprechende adaptive Qualitäten in der Architektur einzubringen, die durch zeitgebundene Veränderungen entstehen soll, würde durch die Zusammenführung der Material- und Informationstechnologien ereichbar sein. Auf der einen Hand Materialorganisation und auf der anderen Hand Selbstorganisation. Eine Methode zur effektiven Kommunikation benötigt eine Schnittstelle, die einen ultimativen Zugang zur Umwelt hat. Informationen vom Benutzer (bewusst und unbewusst), aus dem Bauwerk und aus der Umwelt (Klima, ökologische Diversitäten, usw.) sammelt sie bewertet und für die Ausfüh-

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rung Anleitungen ausgibt. Solch eine Organisation müsste nach der ersten Errichtung des Bauwerkes automatisiert funktionieren, welches durch Informationstechnologien zu ermöglichen ist. Im nächsten Abschnitt werden mit Hilfe von ausgewähälte Beispielen Potenzialle Informationstechnologien erläutert.

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3.2

Potenziale selektiver Informationstechnologien:

Das Wort „Information“ leitet sich vom lateinischen „informare“ ab und bezeichnet „bilden“, „eine Form, Gestalt, Auskunft geben“. Im Allgemeinen wird es als eine zeitliche Abfolge von Signalen, deren Sinn und Bedeutung der Empfänger, nach seinen Möglichkeiten und Fähigkeiten, interpretiert wird, verstanden.47 Sogleich als Kodierungen die durch Dechiffrierung erst ein Sinn und Anweisungen ergeben. Die Information ist auf verschiedene Arten vorhanden. Beispielsweise Genen als biologische Kodierungen, menschliches Wissen und Kommunikation durch neuronale Synapsen oder elektronische Impulse, Frequenzen, Codierungen wrden als Informationsformen begreifbar sein. Das facettenreiche Wesen der Information verkörpert sich von biologischen bis zur technischen Ebenen hinweg. Es gibt zwar keine einheitliche, sondern nur kontextbezogene Definitionen, jedoch sind die Variationen des einfachen Senden und Empfangen-Modells als die Grundlage des analytischen Informationsbegriffes zu verstehen.

„Information thematisiert immer den Raum, weil das Verbinden räumlich oder zeitlich entfernt liegender Bereiche und Orte ihr Hauptzweck ist. Sie erweitert die Möglichkeiten, mit Distanzen in der Zeit umzugehen, und fördert die Verknüpfung disparater Kontexte theoretisch bis hin zu ihrer Synchronisierung.“ (Klooster, 2009)48 Die Information ist eng mit dem Raumgefühl verknüpft und verkörpert sich in unseren Gedanken als eine abstrakte Manifestation. In unseren Köpfen steigen die Informationen mit dem physischen Umfeld zu einem symbiotischen Verhältnis ein. Durch das Zusammenwirken des Materiellen und Immateriellen lässt sich der raum neu erfahren. Jede Form von Information tätigt eine Umdefinierung des Raumes, und solange die Informationen nur in unseren Gedanken bleiben, lassen wir uns von unsere eigener Materialkultur formen, obwohl es umgekehrt sein müsste. Betrachtet man die Information als Impuls erwartet man sogleich eine Reaktion. Es sind wiederum materielle Infrastrukturen, die dem Raum ermöglichen, gegenüber seinem Benutzer, reagieren und neuen Dimensionen erreichen zu können. Wird der Benutzer zum Empfänger des Raumes, kommuniziert und interagiert er mithilfe dieser infrastrukturellen Technologien um seinen Raum für sich zu definieren. Durch diesen Austausch kann der Mensch mit seiner Materialkultur kommunizieren. Er agiert in dem er den Raum analysieren und steuern kann. Umgekehrt ereignet der Raum, durch die Technologien, die Intelligenz Benutzer zu füllen und zu analysieren. Vielleicht steuert der Mensch selber diese

                                                             47 48

Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Information#cite_note-0, stand vom 7. Februar 2012 um 08:42 Uhr  Klooster, Thorsten, Smart Surfaces, Intelligente Oberflächen und ihre Anwendung in Architektur und Design, 2009, S:133 

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Intelligenz aber sieht man das Ganze als ein vernetztes Zusammenspiel kann man nicht übersehen, dass der Raum lebt. Die Materialkultur wird durch Informationen geprägt. Bis heute hat die Materialkultur noch nicht die Fähigkeit erreicht zu lernen und zu entscheiden. Es ist der Mensch, der für das Material Entscheidungen trifft und daraus immer mehr lernt. Um vom heutigen Standpunkt aus in der Materialkultur selbstorganisierende Qualitäten einzuführen, ist eine Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Menschen und seiner Materialkultur notwendig. Diese Schnittstelle würde in der Architektur integrierd sein und den Benutzer, das Bauwerk und die Umwelt (Klima usw.) vernetzen. Durch Software und Sensortechniken ist es schon heute möglich, solch eine Schnittstelle als eine digitale Plattform zu erstellen. Die Plattform würde von den Benutzern und der Umwelt Informationen Sammeln, Bewerten und Anleitungen für die Ausführung der Rekonfigurationen ausgeben. Durch diese Technologie kann das Kollektive, in bestimmten Zeitabständen, die generierten Lösungen das Bauwerk modifizieren (rekonfigurieren). Es ist der Zeitfaktor, der die adaptiven Qualitäten hervorbringt. Je Kurzer die Zeit zur nächsten Veränderung ist, desto effektiver und schmerzlos ist die Auswirkung. In dieser Hinsicht werden in den nächsten beiden abschnitten auf die potenziale der Netzwerk- und Softwaretechnologien eingegangen. Mit Hilfe von Beispielen werden die Verbindungen zur Architektur und die Möglichkeiten einer intelligenten Materialkultur dargelegt.

54   


3.2.1

N Netzwerkte echnologien n (Vernetzung duurch Sensortechnoligien)

Abb.11 A - Netzw werk Grafik (R Rhizom)

Neben N dem Ansatz, das ss die Archi-tektur t als eeine Netzwerkform zu u verstehen v isst, dessen Verbindun-gen g zusamm mengeführt und homo-gen g verteilt e sind, ist es wichtig,, zwischen z Neetze und Ne etzwerke zu u unterscheide u en. Das Ne etz ist mehrr die d materiellle Infrastru uktur, die ess leistet, l die Energie (Lastkräfte)) oder o Informaationen zu übermitteln. ü . Es E sind die physische Verbindun-gen g zwischhen den Knoten. Da-gegen g

beezeichnen

Netzwerke e

mehr de en Austauscch und das Verbindungs V smuster derr Knoten (Trransmitter),, die durch Senden S und d Empfang gen kommu unizieren. Allgemein wirrd von Netzw werken erwa artet, einen VVorgang sch hnellstmög-lich auszuführen. Zudem soll es e in der Reegel über ein n Netz, das möglichst uunauffällig, flexibel und d baulich gut integrierbar ist, ablaufen. Hinsiichtlich der weiteren Ge estaltung istt die Zweckb bestimmung g wichtig, ihr materie eller wie stru uktureller A Aufbau und die d Frage, ob b es sich um m offene ode er geschlos-sene Ne etzwerke ha andelt. Offene Systemee können vo om Kollektivven interpreetiert werde en, wodurch h eine gro oße Varianz an Lösunge en ermögliccht wird.49 Somit S entwic ckelt sich daas Netzwerk wiederum m auf spon ntaner Weisse und ergib bt emergentte Potenziale. Dagegen sind gesch lossene Sys steme stati-scher ab ber dafür au uch sichererr oder einfaccher zu konttrollieren. Aus A sicht dess strukturellen Aufbauss kann ma an sie in zw wei Formen sehen, s Mascchennetz (M Mesh) und Baumnetz (Trree). Beide unterschei-den sich h durch ihre Hierarchie und den dad durch resulttierende Qua alitäten. Dass Baumnetz befügt eine e starke O Ordnung und d ergibt sich durch die A Abstufungen n der Untergruppen, die unter sich keine k direk-ten Verb bindungen haben h bzw. sich direkt nicht austa auschen können. Dabe i hat das Maschennetz M z eine flexxiblere Struktur, die es ihm ermögllicht über wenigere w Kno oten anderee zu erreiche en, aber da-für hat e es keine Orrdnung. Durch die Misc hung der Qualitäten en ntsteht ein ddrittes Netzw werk modell (Rhizom m-Netz), dasss sogleich eine e Ordnun g und vielfä ältige Verbindungsfreiheeit erlaubt. Durch D solch h eine Ne etzwerkstruk ktur kann es e in der Arrchitektur die Möglichk keit geben, um die Qua alitäten und d Eigenschaften zu ve ernetzen bzw w. zusammeenzuführen, ohne ihre Ordnung aufggeben zu mü üssen.

                                                             49

 vgl. Kloooster, Thorsten, Smart Surfacees, Intelligente OOberflächen undd ihre Anwendung in Architektuur und Design, 2009, 2 S:146-147 7 

 

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Für den Gesamtzusammenhang von Netzw werk und Info ormationsak ktivitäten finndet sich mitt der Eintei-lung in e einfache (Lo owtech) und hoch entwicckelte Techn niken (Hightech) die Gesstaltung derr verwertba-ren Dich hotomie. Lo owtech und Hightech si nd zwei beg griffe die, als Gegenpoll betrachtet, durch dass Verständ dnis der Ko onstruktions sweisen un terscheiden n. Der Begrriff „Lowtecch“ lässt sic ch als eine e Konstruktionsweise e verstehen, welche dass bewusste Verzichten V auf a teure, koomplizierte Technik T und d die Nutzzung einfach her Wirkung gsprinzipien n bevorzugt.50 Dagegen bezeichnet „Hightech“ (Hochtech-nologie) eine Techn nologie, welc che dem akttuellen tech hnischen Sta and entspriccht, ohne de essen Kom-plexität zu berücksiichtigen.51 Lowtech-Lössungen, die meist m auch eine Strateggie geringer beinhalten,, sind in d der Regel ro obust, einfac ch zu bedien en und auf rasche r Verbreitung undd Partizipatio on angelegt.. Der Beg griff Lowtech h sagt aber nichts über die hinter der Technolo ogie stehendden Intellige enz aus, wass meisten ns zu Missvverständniss sen führt, w weil zunehm mend technologische hhochstehend de Systeme e unter de em Deckmantel „Lowtech“ Verwend dung finden. Somit auf den technisschen Komplexitätsgrad d einer Lö ösung bezog gen, steht de er untersch ied zwischen Low- und Hightech inn der Zukunft liegenderr Handlun ng der kolle ektiven Interrpretierbarkkeit. Eine Vo orstellung aus a synergettischer Zusammenfüh-rung der Low- und Hightech Ve erständnisseen, würde zu einfache, unkomplizieerte und hochtechnolo-gische L Lösungsansä ätze, führen.52

Netze und Netzwerrke kommen n in verschi edenste Bereiche und in variieren den Anwend dungen vor.. Der Zwe eck des Netzwerkes bestimmt, die dahinter lie egende Bestandteile, w welche auch die Art dess Informationsaustausches defin nieren. Dem m entsprechend würde man in de r Architektu ur von zweii Informationsarten sprechen, s die gleichzeit ig von dem Bewusstsein B n des Nutze rs abhängen n. Das Erste e geht übe er das bewu usste eingeben von Inforrmationen wie w wünsche e, Bedürfnissse oder Meinungen. Die e zweite A Art würde demnach im Gegenteil, d die vom Nutzer unbewu usst gesam melte (gesp pürte) Infor-matione en sein. Som mit kann man sagen dass je nach Zw weckbestimm mung, für unnbewusst errlangte oderr bewusstt getätigte Informatione en, die Eigeenschaften und u Strukturen des Neetzwerkes va ariieren. Im m weiteren n werden diiese Eigenschaften durrch passend de Beispiele, die für einne Vernetzung um eine e

                                                             50

Wikipedia, Low-tech, htttp://de.wikipedia.org/wiki/Low w-Tech, stand vo om 27. Januar 2012 um 14:56 U Uhr.   Wikipeddia, High-tech, http://de.wikiped h dia.org/wiki/Higghtech, stand vo om am 25. Janua ar 2012 um 20:226 Uhr. 

51 52

vgl. Kloo oster, Thorsten, Smart Surface es, Intelligente O Oberflächen und d ihre Anwendung in Architektuur und Design, 2009, 2 S:147 

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adaptive wandelbare Architektur zu ermöglichen nötig ist, erläutert. Wenn schon gleich umfasst dieser Abschnitt ein subtil ausgewählte reihe von Technologien, die vielleicht nicht ganz ausgereift sind, von RFID- und Sensoriktechniken bis zu konzeptionellen Vernetzungstechniken, die durch ihre interagierenden potenziale, eine Zukunft für eine Rekonfigurierbarkeit darlegen.

Sensoren - ein Sensor, auch als Empfäner oder Fühler genannt, ist ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische oder chemische Zustände (z.B. die Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Schall, Heiligkeit oder Beschleunigung) der Umwelt erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte aufgenommen und im Sensor in weiterverarbeitbare Größen (zu elektrischen Signalen bzw. zu digitalen Daten) umgewandelt. Die Ausgangssignale des Sensors werden von Mikroprozessoren weiterverarbeitet, wahlweise über Interfaces (z. B. Bildschirme) dargestellt und ausgewertet oder über Verstärker direkt an Steuer- oder Stellglieder, die Aktoren," weitergeleitet. Das in Wechselwirkung mit seiner Umgebung stehende System funktioniert gewöhnlich über ein Zusammenspiel von Sensoren (Sinne der Struktur) Regelung- bzw. Steuerung (Gehirn der Struktur) und Aktoren (Muskeln der Struktur). Für die unüberschaubare Vielzahl von Sensoren und deren Einsatzbereiche finden sich verschiedene Ordnungsprinzipien. So werden zum Beispiel analoge und digitale, aktive (spannungserzeugende) und passive (auf Hilfsenergie angewiesene) sowie resistive (Änderungen des elektrischen Widerstands messende), induktive (nur auf Metall reagierende) und kapazitive (auf Nichtmetalle reagierende) Sensoren unterschieden.53 Ein weiterreichendes Verständnis ergibt sich aus der grundlegenden unterschied zwischen kontextspezifischen Sonderlösungen, an den Kontext angepassten Varianten von Standardbauformen und über die Softwareprogrammierung angepassten Bauformen. Die Funktionsweise eines Sensors hängt vom zu erfassenden Zustand ab. Ein im Bauwesen häufig verwendeter Sensor ist der Dehnungsmessstreifen. Seine Funktionsweise beruht auf der Änderung des elektrischen Widerstandes des für den Sensor verwendeten Materials infolge von durch Dehnungen und Spannungen in Bauteilen verursachten Längenänderungen. Andere typische Sensoren sind Brandmelder oder Lichtschranken zur Steuerung automatischer Türen. Doch im Rahmen dieser Arbeit werden reagierende Systeme ausgeklammert, denn der Schwerpunkt liegt auf die Möglichkeiten Informationen zu sammeln, um sie in einem bestimmten Ereignis einzubringen, die über softwarebasierten Schnittstellen bewertet und zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgeführt werden. Somit ermöglicht man das Zusammenwirken mehrere Sensoren, die aus verschiedenen Bereichen Informationen ermitteln. Durch das Zusammenwirken mehrerer Sensoren entstehen Sensornetze. Durch bestimmte Anordnungen von Sensoren werden Verbindungen (Kabel) zu einem großen Aufwand besonders, wenn man eine hohe dichte erreichen möchte. Daher bieten drahtlose Sensornetze durch Ausbringung einer Vielzahl sogenannter Sensorknoten Möglichkeiten, die detaillierte und weiträumige Beobachtung von Phänomenen                                                              53  Klooster, Thorsten, Smart Surfaces, Intelligente Oberflächen und ihre Anwendung in Architektur und Design, 2009, S:148  57   


der reallen Welt bzw w. der Umw welt zu gestaatten. Bei so olch einem Sensorknote S en, welche im heutigen n Markt zu u finden sind, handelt es sich um e ine Hardware, die maximal die Grööße einer Schuhschach-tel habe en (Abb.11), die Umgebu ungsparameeter über Sensoren erfassen und m mittels Proze essoren ver-arbeiten n. Somit perr Funk an benachbarte b e Sensorkno oten übertra agen und sso schließlic ch auch von n Knoten zu Knoten an a eine zentrrale Rechneereinheit weiterleiten kö önnen. Diesee Bauformen sind mitt-lerweile e als program mmierbare standardisie s erte Kompon nenten erhältlich.54

Abb b.12 – Sennsor

Abb.13 – Sennsorlnoteen (Arduino Bo oard)

Die Anza ahl der Knoten und ihre e auf den Koontext bezog gene präzise e räumlichee Verteilung bestimmen n die Funk ktionsfähigk keit und die Qualität derr ermittelnd den Daten. Würde W die ooben dargestellte Hard-ware miiniaturisiere et vorstellbar sein, könn nte man jede e Fläche ode er sogar Bauumasse mit solch einerr Technollogie vernettzen und ve erschiedenstte Informattionen samm meln. Ein S Sensornetz sollte auch h dann no och funktionieren, wenn n Knoten od er Sensoren n etwa infolge erschöpffter Batterie en ausfallen n oder die e Fähigkeite en haben ihrre Energie aautark zu produzieren. Dem entspprechend siind aktuelle e Forschu ungen und Technologien n unter dem begriff „Sm mart Dust“ se eit den 90’err Jahren in Entwicklung E g (Abb.12)). Der erwarrtete Aufbau von einem S Sensornetz,, der aus dau uerhaft funkktionsfähigen Nanosen-soren und Nanokno oten entsteh ht, soll Perssonen, Objek kte, Gebäude und Landdschaften us sw. über In-formatio onswolken verknüpfen v und u vernetzeen.

Ab bb.14 – Golem m Dust mit Pen nny © UCA Berkeley

                                                             54

 Kloosterr, Thorsten, Smart Surfaces, Inntelligente Oberrflächen und ihrre Anwendung inn Architektur unnd Design, 2009, S:148 - 149 

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„Den Anstoß zur Entwicklung der drahtlosen Sensornetze gab das Pentagon. 1998 erhielt Kristofer Pister, Professor am Institut für Elektrotechnik und Informatik der Universität Berkeley, den Auftrag, winzige Computer in der Größe von Sandkörnchen zu entwickeln. Hinter dem Projekt stand die DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), die Forschungsabteilung des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums. Mithilfe der Kleinst-Rechner wollte das Pentagon einen uralten Traum aller Militärs wahr machen und unbeobachtet feindliche Truppenbewegungen überwachen. Mit Tausenden dieser unsichtbaren „Spione“, auf Schlachtfeldern verstreut, erhoffte man sich, den Gegner kontrollieren zu können. Die Smart Dust Motes, (intelligente Staubkörnchen) sollten maximal einen Kubikmillimeter groß sein, dabei aber Sensoren und einen Mikro-Prozessor enthalten, untereinander Daten drahtlos austauschen und sich innerhalb von Netzwerken selbst organisieren können. Außerdem mussten sie über eine eigene Energieversorgung verfügen und gleichzeitig energiesparend arbeiten können. Als das „Smart Dust“-Projekt im Jahr 2001 beendet wurde, hatten Pister und seine Kollegen zwar keinen intelligenten Staub entwickelt. Doch sie waren der Vision des US-Militärs ziemlich nahe gekommen. Eine ganze Serie verschiedener Modelle von Sensorknoten war entstanden, einige nur knapp fünf Kubikmillimeter groß, nicht größer als ein Reiskorn. Ausgestattet waren „Golem Dust“ oder „Flash Dust“ mit Bewegungs- oder Lichtsensoren und mit Solar- oder Batterieantrieb. Die Kommunikation erfolgte per Funk oder auf optischem Wege. Aus der anfänglich „fixen Idee“ ist mittlerweile ein völlig neues Forschungsfeld zwischen Elektrotechnik und Informatik entstanden, das nun auch zivile Anwendungen ins Auge fasst. Auf der einen Seite wird die Hardware weiter entwickelt. Man versucht, die Sensorknoten immer weiter zu miniaturisieren. Die Bauweise – Sensor, Prozessor, Funkeinheit, Energiequelle – bleibt dabei stets die gleiche. Auf der anderen Seite arbeitet man an neuen Software-Ansätzen. Mit der Networked Embedded Software Technology NEST (netzwerkgebundene Software) werden zum Beispiel spezielle Softwareprotokolle oder „Arbeitsanweisungen“ entwickelt, die die Kommunikation und Arbeitsabläufe in großen, vernetzten Schwärmen intelligenter Kleinstcomputer koordinieren.“ (Schlager, 2006) 55

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Schlager, Edda, Scinexx, Das Wissensmagazin, 31.03.2006 , http://www.g-o.de/dossier-detail-294-5.html, Copyright (c) 1998 2012 scinexx, Springer Verlag, Heidelberg - MMCD interactive in science, Düsseldorf

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RFID - e entsprechen nd der Potenziale des S Smart Dust Projektes würden w Mög lichkeiten ergeben, e die e sich inss Material einspeisen e und u kabelloos ein Inform mationsausttausch erm möglichen. Eine E weitere e Entwicklung führt in Richtung der RFID Teechnologien n die ohne Energie E bedaarf mittels Radiowellen R n Informationen weite ergeben. Damit würde ssich auch eine Möglichk keit öffnen bbischen den Pegel mehrr auf das Lowtech Verständnis zu u drehen. Diie Abkürzun ng RFID für die engliscche Begriffsfolge „Radio io Frequency cy Identificattion“ be ezeichnet eine Technologie, Date n mittels Radiowellen R berührunggslos und ohne o Sichtkontakt zu übertra agen. In ih hrer grundllegenden Form umfassst eine RFIDSyysteminfrasttruktur ein nen Transp ponder (Trransmitter Responder)), ein Sen ndeEm mpfangs-Ge erät (Lesege erät) sowie ein im Hin ntergrund wirkendes w ITT-System (eine Da atenbank wie z.B. das Internet). I Heerzstück der Technolog gie ist der TTransponderr-ein winziger Com mputerchip mit m Antenne.. Er ist in ein n Trägerobje ekt integrierrt, beispielsw weise e in eine Pla astikkarte oder in ein K Klebeetikett, das wiederrum einem G Gegenstand anha aftet. Die no otwendige elektrische e Energie bezzieht der RFID-Transpoonder aus dem d Se endesignal des d Lesegerräts, dessen Radiowelle en es wandeln kann. Je nach Freque enzbe ereich, Send destärke und ortsabhän ngigen Umw welteinflüsse en können D Daten aus einer e Diistanz von wenigen w Zentimetern biss zu mehrerren Metern gelesen we rden. (Kloos ster, 20 010)56 Diese Ko omponenten n haben schon ihren allttäglichen Ge ebrauch gefunden. Besoonders in de en Einkaufs-läden w werden RFID Transponder als Sicheerheitssenso oren verwen ndet. Wird e ine Wahre, ohne entla-den zu w werden, durcch Detektoren am Eingaang geführt,, löst sich ein Alarm auss. Wichtig ist hierbei die e Energie Effizienz de es Bausatzes. Sie benöttigt keine En nergie zu pro oduzieren, w wie es die „S Smart Dust““ Chips tu un, um auta ark Informattionen zu errmitteln. So obald diese Technologiee klein genu ug ist sie in n Aggrega ate oder Ma aterialien ein nzuspeisen, könnte ma an durch Funkwellen voon anderen Bausätzen,, die mit S Strom verso orgt sind ode er ihn selbstt Produziere en, Informationen samm meln.

Abb.15 – Bisher wurde e das kleinste RFID tag von Hitachi produzieert (0.05mm x 0.05mm). 

                                                             56

Kloostter, Thorsten, Smart Surfaces, Intelligente Obeerflächen und ih hre Anwendung in Architektur uund Design, 200 09, S:152 

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Die Weiterentwicklung der RFID-Technik konzentriert sich momentan auf die Optimierung der Systemkomponenten. So stehen inzwischen aktive Transponder mit eigener Stromversorgung und damit höherer Reichweite und höherer programmierbarer Intelligenz zur Verfügung, die umfangreichere Datenpakete speichern und übertragen können. Bei diesen Anwendungen müssen die Lesegeräte nicht mit Datenbanken verbunden sein. Untersucht werden zurzeit Kombinationen mit Sensoren. Die Transponder übernehmen hier die Übermittlung der von den Sensoren erfassten Messwerte. (Klooster, 2010)57 Durch sich selbst versorgende Bauteile, die einfach im Baukörper des Gebäudes integriert und zusammen vernetzt sind, kann man sich eine Sensoren Lösung aus Hightech und Lowtech Mischung vorstellen. Bausätze, dessen Größen eines Sandkornes entsprechen und ohne Energie gebrauch Informationen ermitteln, sind im heutigen Stand der Technik vorhanden (Abb.13). Wie diese Technologien in der Architektur einzubringen sind offen, vielseitig und liegt in der Interpretation. Beispielsweise würden simische Sensoren im Boden integriert werden können, würde eine Möglichkeit ergeben das Benutzerverhalten zu analysiert. Es gibt schon heute Analyseverfahren, dir durch im Sensor integrierten Teppichfußboden, erkennen ob Personen auf dem Boden stehen, liegen oder wie schnell sie sich in welcher Richtung bewegen. Somit schaltet sich z. B. das Licht an, öffnen sich automatische Türen oder es wird ein unbefugtes Betreten signalisiert. (Abb.14).

Abb.16 – SensFloor® Bodensensoren die Liegende Patienten durch Notruf ermittelt.

                                                             57

Klooster, Thorsten, Smart Surfaces, Intelligente Oberflächen und ihre Anwendung in Architektur und Design, 2009, S:153 

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Abschließen der Sensor und RFID Bausätze würde noch eine potenziale sich anbieten, die eine Gemeinsamkeit mit der Fertigungsmethode der 3D-Printtechnologie hat. Eine Forschungen der Sunchon National University wurden Nano basierte RFID tags durch Ink-Jet Drucker produziert. Somit würde es vorstellbar sein das auch Stromkreise, innerhalb dem 3D-Druck Verfahrens eines Bauteiles, über die gleiche Maschine integriert (gedruckt) werden kann (Abb.15). 58

Abb.17 – Carbon-Nanotube basierte RFID Tags sind durch Ink-Jet Drucker produzierbar. 

Rückblickend ergeben sich durch die Nano-RFID Technologien Sensoren, die ein Mehrwert haben, welches durch ihre Miniaturisierung, kabellose Verbindungsfähigkeit, energieautark, und Printmöglichkeit herausstellt. Das Spektrum der Möglichkeiten dehnt sich weit aus einem Gebäude. Solche Technologien haben die potenziale das Gebäude mit seinem Benutzer und der Umwelt zu vernetzen. Von den gebäudetechnischen Bereichen, wie Raum-, Materialtemperatur, Materialverhalten, Luftfeuchtigkeit, bis hin zu Umwelt bezogene Bereiche und Aspekte wie Klima, Abfall, Emissionen usw. könnte man Informationen sammeln. Die Interpretation liegt in den Händen des Entwerfers.

Rekonfigurierbarkeit und Integration der Benutzer – nachdem Einblick von Vernetzungen für unbewusst erlangte Informationen, taucht die Frage nach der Integrierung des Nutzers auf. Vernetzungen die stabil bleiben ergeben wenig Sinn, weil sie sich trotz ihrer hohen Potenziale nicht entwickeln oder erweitern können. Dafür ist auch keine künstliche Intelligenz notwendig. Möglichkeiten, die dem Nutzer Zugang öffnen, um die Verknüpfungen zwischen den Knoten zu manipulieren würden die ersten Schritte zur Rekonfigurierbarkeit ermöglichen. Durch bewusste Informationseinträge ergibt sich ein synergetisches Zusammenspiel zwischen dem Netzwerk und dem Benutzer. Somit lernt der Benutzer vom System sein unbewusstes Verhaltensmuster, während das System vom Nutzer die Wünsche oder Ziele, erfährt. Doch wie spiegelt sich diese Synergie in den Räumlichkeiten dar? Um diesen konzeptionellen Aspekt eine konkrete Form zu geben, werden im weiteren, mithilfe von experimentellen Beispielen, Ansätze erläutert.

                                                             58

Gyou-Jin Cho, Sunchon National University, http://nanopatentsandinnovations.blogspot.com/2010/03/nano-based-rfid-tagscould-replace-bar.html, Posted by Alton Parrish at 10:48 AM

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Ab bb.18 - Reconffigurable Hous se.

„D Das „Reconffigurable Ho ouse“ ist ei ne aus eine er Vielzahl von v Lowtechh Komponen nten be estehende Rauminstall R lation, die vvon den Be esuchern (N Nutzern) nacch eigener Anscchauung rek kombiniert werden w könn nen. Das Prrojekt verste eht sich als Kritik am KonK ze ept des ubiquitären Com mputings in der Denklogik der Sma art Homes, ddie Technologie m möglichst una auffällig ges staltet, sie aaber damit der d Einflussn nahme und dem Nutzerrwillen entzieht. Aus Sicht des d Projektss können sich Smart Homes H nur sschlecht an n die we echselnden Bedürfnisse der Bewoohner anpas ssen, weil siie nach streengen Vorga aben vo on Algorithm men und De esignern ein nmalig festvverdrahtet werden. w Dass Verhalten des „R Reconfigurable House“ lässt sich h ingegen übe er das endlo os neue Zussammenstec cken de er vielen Sensoren und Aktoren forrtlaufend verändern. Es s ist in jederr Hinsicht offfen, Mittel einer einfachen Intterfaces kön nnen Besuch her Reaktion nen und Inteeraktionen über ü die Software transformie eren. Die Haardware des s Hauses (W Wände und raumhilden der Ob bjekte) konsstituiert sich h zu großen n Teilen aus einfachem Kinderspiellzeug, das auch a m mit geringen technischen n Kenntnisseen frei manipuliert (gehackt) werdeen kann“59

                                                             59

   Kloosteer, Thorsten, Sm mart Surfaces, Intelligente I Obeerflächen und ih hre Anwendung in Architektur uund Design, Rec configurable House, 2009, S:174 vg gl.a Haque (2006 6), Arquitetura, IInteraeao e Sisttemas. In Arquittetura & Urbani smo, S. 68 -71. 

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Das Recconfigurable e House (Ab bb.16) deuteet die Individ dualisierbarkeit über daas elektronische Inter-6 face eines Hauses an, a indem de er Nutzer m mittels Umkn nüpfungen die d Funktion en variiert.60 Der Raum m

selber b bleibt vielleiicht statisch h aber der g gedankliche e Ansatz, die „raumhildden“ zu hac cken, deutett daraufhin, dass derr raum neu definiert w wird. Der Aufbau des Interface ada ptiert sich dem d Nutzerr und erm möglich neue Funktione en und Quallitäten. Durch die Interraktion entddeckt der Be enutzer neu u Qualitäten, indem das d Bauwerk k von ihm leernt und sich h verändert. Demnach kkönnte man es wie eine e Webseite (Blog-Vorrlagen oder Benutzer O berflächen wie z.B Goo oglemail undd Facebook)) verstehen.. Indem d der Nutzer seine s eigene e Benutzerooberfläche, nach n den Ra ahmenwerk den der Ad dministratorr bestimm mt, individua alisiert. Dabei wird das Rahmenwerk nach den n Benutzere inflüssen weiter w entwi-ckelt un nd modifizierrt. Der Geda anke führt zu u einem Bau uwerk, dass wie eine Weebseite sich h entwickelt,, in dem e es lernt und d sich rekonfiguriert. In der Hinsich ht stellen die e nächsten beide Beisp piele die Be-nutzer Integration ins Material dar. Als e in konzeptio onelle Video odarstellungg vom Produktdesignerr Chris Woebken wird d in New Sen nsual Interfaaces (Abb.17 7) das Materrial als etwaas intelligent und multi-funktion nales dargesstellt.61 Durc ch Samenköörner stellt der Designe er eine intellligente Einh heit dar, die e auf intuitive Handlu ungs- und Denkweisen d des Benutze ers reagiere en und demnnach sich ve erschiedene e Objekte bilden. Dem m Entsprechen schilder n die Samen nkörner, das ss unter denn Einheiten ein unsicht-bares N Netzwerk besteht, welch hes mit dem m Benutzer vernetzt ist und demnaach sich verhaltet. Dass nächste Beispiel vo on Skylar Tibbits T zeigt,, wie durch intelligente e Verknüpfuungstechnik ken sich ein n materielles Netzwerk (Low-Tec ch) auf Hand dlung des Be enutzers sich rekonfigu riert. (Abb18 8)

Abb.19 – New Sensual Interfaces.

„D Der konzeptionelle Ansatz der „Neew Sensual Interfaces“ schöpft seiin Prinzip einer e orrganischen Elektronik E aus a der Interrpretation aktueller Diskurse. Sam enkörner simuntelligente Einheiten, aus denen siich gleicherrmalie eren kleinste biosensorrische und in ße en intuitive, den persön nlichen Han ndlungs- und Denkweis sen entsprinngende Schnitt-

                                                             60 61

Reconffigurable House e, Usman Haque e, Adam Somlai--Pischer, Haque e Design + Research, Aether Arrchitecture mit The T Reorient Team, London und Budapest, B 2006, http://house.prropositions.org..uk/ New Se ensual Interface es, Chris Woebk ken, Kenichi Okaada, NewYork, 2007, 2 http://www w.woebken.net//nano_project.html

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stellen wie vollkommen neue Interaktionsformen mit digitalen Daten schaffen lassen. Die Sensual Interfaces können als Extrapolation der technologischen Skizzen des Smart Dust verstanden werden. Mittels spekulativer Prototypen werden sinnliches Design und poetische Umgangsweisen entwickelt. Die Simulation von Smart Dust durch Samen, die in der Natur alle Materialien und Informationen für komplexe biologische Wachstumsprozesse enthalten, erlaubt es beispielsweise, neue Interaktionsformen des Data Mining (verschieben, trennen, teilen, wegwerfen) zu veranschaulichen. In ihrer Methodik generieren die New Sensual Interfaces neue Verhaltensweisen und helfen, unser stereotypes Verhältnis zur Elektronik und zu elektronischen Bauteilen und Produkten neu zu definieren.“ 62 Abb.20 - Biased Chains: MIT 2010, Skylar Tibbits - durch intelligente

Verknüpfungs-

techniken rekonfiguriert sich das Materiall nach Handlung des Benutzers. Gleichzeitig stellt dieses Beispiel eine Low-Tech Lösung dar.

Benutzer integrierte Netzwerkformen öffnen die Möglichkeit, wenn auch nur die Vorstellung, für eine Rekonfigurierbare Architektur, die sich durch das Benutzerverhalten entwickeln kann. Vergleichbar entwickelt sich auch das Internet bzw. die Webseiten. Wie schon davor erwähnt, sind Webseiten oder Benutzeroberflächen, nach dem Rahmenwerk des Administrators bestimmt und individualisierbar. Dazu in bestimmten Beispielen wie Facebook oder Twitter rekonfiguriert sich der Inhalt einer Benutzeroberfläche je nach den Autoren (bzw. knoten), mit denen der Benutzer vernetzt ist. Ohne das der Benutzer etwas erfährt, wird seine Benutzeroberfläche mit Informationen gefüttert. Dabei kann der Benutzer diese Einträge durch Sperren von Inhalten steuern bzw. die Vernetzung manipulieren und seine Inhalte individuell kontrollieren. Wenn man dazu auch bedenkt, dass der Benutzer selber Einträge in das System eingibt, sprechen wir von einem Netzwerk, das sich durch bewußte und unbewußte erlangte Informationen entwickelt und somit die Benutzeroberfläche sich ständig rekonfiguriert. Natürlich kann man die Dynamik der Webseiten, die sich in fließenden Übergängen erneuern, in der Architektur nicht eins zu eins einbringen. Die Architektur hat einen anderen Zeitfaktor, es muss sprunghaft geschehen. Dafür ist es weniger wichtig die Informationen, bei jedem Impuls zu einer Reaktion, so schnell wie möglich, zu verwandeln, sondern viel wichtiger

                                                             62

Klooster, Thorsten, Smart Surfaces, Intelligente Oberflächen und ihre Anwendung in Architektur und Design, Reconfigurable House, 2009, S:172 vgl.a Woebken (2009), Sensual Interfaces. Storrs Hall (1996), Utility Fog, S. 161-:-184

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ist es sie zu verwalten, um sie zu einem bestimmten Zeitpunkt auszuführen. Die Informationen müssten durch eine Plattform gesammelt und verwaltet werden, bis man den Start Knopf drückt und sie bewertet, um eine Rekonfiguration zu tätigen. Somit ist für eine adaptive wandelbare (Rekonfigurierbare) Architektur eine zweite Informationstechnologie notwendig, die Informationen verwaltet, bewertet und Lösungen ausgibt. Die Softwaretechnologie würde als eine Plattform die gesamte Vernetzung des Bauwerkes, welches mit dem Benutzer und der Umwelt verknüpft ist, verwalten und Informationen bewerten.

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3.2

Softwaretechnologien (Steuerung durch Algorithmen)

Netzwerkformen entwickeln sich heute mit rasanter Geschwindigkeit. Ihre Innovationen lassen sich in verschiedensten Bereichen entdecken. Netzwerke ermöglichen einen Austausch zwischen den Knoten und dabei benötigen sie ein Netz. Unsere Räumlichkeiten bestehen aus mehreren Netzen (wie Leitung, Tragwerk, Erschließung usw.) die unsere Räumlichkeiten versorgen. Infrastrukturen wie z.B. die Wasserleitungen, das Stromnetze, die Straßen, die Erschließung, das Tragwerk, die Fassade usw. würden sich in der Architektur als Netzformen verstehen lassen. Dabei bilden über diese Netze die Benutzer mit dem Gebäude und der Umwelt verschiedene Netzformen (bzw. Systeme). Ein Gebäude (Hauptsystem) lässt sich aus verschiedenen Netzformen (Subsystem) zu einem gesamten Netzwerk, das genauso aus verschiedenen Netzwerken (Subsysteme) besteht, bilden. Wie bereits erwähnt, bilden diese Formen verschiedene Hierarchien durch den muster ihrer Verbindungen. Dadurch, dass in der Architektur meist aus baumförmigen Verbindungsmustern organisiert sind, sind die Subsysteme untereinander nicht verknüpft und können gegenseitig keine direkten Informationen empfangen. Dieser Bruch von Kommunikation verhindert, dass sich die Netze verändern können und somit statisch belieben. Um dynamische Qualitäten aufzuweisen, müssten alle Netze (Subsysteme), bei einer Veränderung an einem Netz (Subsystem), daran anpassen können. Aber da kein Informationsaustausch gewährleistet wird, erfahren sie nicht, dass das sich ein Netz verändert hat, jedenfalls nicht schnell genug. Somit lässt das gesamte System sich durch Solidarischen gründen nicht konfigurieren bzw. Es ist geschlossen. Geschlossene Systeme entwickeln sich langsam, daher haben sie auch nahezu keine Anpassungsfähigkeit. Dagegen sind offene Systeme sehr schnell und haben das potenzial sich an Situationen anzupassen. Um die Anpassungsfähigkeit zu stärken, ist die Kommunikation Geschwindigkeit sehr wichtig, welche über offene Schnittstellen möglich ist. Somit geht der Weg zu einer anpassungsfähigen Architektur über offene Netzwerkformen, die mit den Benutzern und den Materialsystemen vernetzt sind. Dass bedeutet, dass sich jedes Subsystem gegenüber alle anderen Subsystemen öffnen muss. Offenheit bedeutet, dass die Benutzer freie Zugänge auf alle Netze (Subsysteme) haben, um Veränderungen nach ihren Wünschen zu tätigen. Auch umgekehrt heißt es, dass die Systeme freie Zugänge auf das Benutzerverhalten haben, um sie zu analysieren und den Benutzer Lösungsvorschläge machen zu können. Offene Systeme bilden sich durch die Vernetzung aus allen Benutzern und allen Infrastrukturen (bzw. alle Subsysteme), die miteinander interagieren. Durch diese Freiheit lässt sich auch die Notwendigkeit der Kontrolle herausschälen. Wie bei den Visionären der 60’er wie Cedric Price und Archigramm lässt sich dieser Bedarf nach Kontrolle beobachten. Bestimmte Regeln und bestimmte Kontrollmechanismen müssen eingeführt werden, um die Tätigkeiten zu zügeln. Es ist nicht schwer vorauszusehen, dass wenn jeder Wunsch hämmungsloss getätigt wird, dass am Ende nur ein chaotisches Ergebnis ent-

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stehen würde. Genau deshalb ist die ein adaptives System neben der Offenheit auch ein Kontrollmechanismus notwendig. Ein Kontrollmechanismus steuert die Informationen, welche vom Benutzer, aus der Umwelt und vom Gebäude gesammelt werden. Es ist sozusagen das Gehirn des Netzwerkes, das die Veränderungen, je nach den aktuellen Gegebenheiten leitet. Die Informationen ergeben sich durch die Interaktionen der Subsysteme (Sub-Netzwerke) und werden vom Kontrollmechanismus verwaltet. Doch die Interaktionen lassen sich nicht so einfach erstellen. Jedes Subsystem hat seine eigene Sprache bzw. eine bestimmte Codierung von Informationen und muss, um verstanden zu werden, decodiert werden. Somit ist auch etwas notwendig, dass die Kommunikation zwischen den Subsystemen ermöglicht. Das Senden und Empfangen lässt sich als variierende Arten von Codierungen verstehen, die nicht vom jedem System empfangen werden kann, sondern nur von einem bestimmten System. Dies bezüglich können sich Vorteile und Nachteile ergeben. Die Nachteile lassen sich meistens an der Schnittstelle zwischen dem Benutzer und dem Material beobachten. Der Mensch hat eine ganz andere Art von Kommunikation als das Material. Während das Material durch materielle Prozesse wie Impulse, Frequenzen, Kräfte usw. seine Austausche ermöglicht, agiert der Mensch durch sein Denken, Sprechen und Taten. Genau um diese Informationen zusammen zuführen bzw. den Benutzer und das Material gegenseitig zu vernetzen, ist dazwischen eine Schnittstelle als Übersetzer notwendig. Letztendlich lässt sich von einer Plattform sprechen, die alle Subsysteme versteht und für die Übermittelung, wie auch die Verwaltung der Informationen sorgt. Dabei operiert dieser Plattform über ein offenes Netzwerk. Somit werden die Zugänge zu Informationen und die Übersetzungen (Decodierungen) zur Übermittlungen der Informationen ermöglicht. Der Ablauf der Übermittelung variiert je nach Zweckbestimmung und Möglichkeiten. Wünscht man sich ein System, dass auf den Impulsen Zeitigleiche Reaktionen durchführt, müsste der Ablauf der Übermittlungen permanent ausgeführt werden. Sofern aber in dieser Arbeit eine Adaption durch zeitgebundene Rekonfigurationen erreicht werden möchte, sind zeitgleiche Reaktionen mehr oder wenig unwichtig. Wichtiger wäre ein Ablauf, der zu bestimmten Zeitpunkten ausgeführt wird und eine langfristige Anpassung ermöglicht. Zu dem sind die Zusammenhänge und Vernetzungen der Architektur so komplex, dass auch keine Möglichkeit besteht, zumindest nicht vom heutigen Standpunkt ausgesehn, fließende und permanente Übermittelungen bzw. Rekonfigurationen in der Architektur auszuführen. So kommt man zu dem Schluss, dass eine Schnittstelle (Plattform + Netz) benötigt wird, die Informationen sammelt, verwaltet, sie zu einem bestimmten Zeitpunkt bewertet und durch ihnen Anweisungen (codierte Information) zur Ausführung ausgibt. Dabei sind diese Anweisungen codierte Informationen, die vom jeweiligen Subsystem verstanden werden können und im gesamten System die Rekonfiguration ermöglichen.

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Der Code - Codierungen können in verschiedenen Formen auftreten. Wie beispielsweise elektronische Impulse, Frequenzen, Radiowellen, Computerscripts oder wie in der Umgangsprache aus Befehlen, Anweisungen, chiffrierten Rätseln, Symbolen oder sogar technische Bauwerkzeichnungen. Um Informationen überhaupt begreifen und ausführen zu können, müssen sie von einem bestimmten Empfänger oder einer ausgebildeten Personen dechiffriert werden. „Code“ bezeichnet eine Vorschrift, wie Nachrichten oder Befehle, die zur Übersetzung für ein Zielsystem umgewandelt werden müssen. Beispielsweise erstellt der Morsecode eine Beziehung zwischen Buchstaben und einer Abfolge kurzer und langer Tonsignale. Im allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter einem Code meist eine geheim gehaltene Botschaft, die zur Verschlüsselung eines anderen Botschaft verwendet wird. Eine codierte Nachricht kann aus Daten oder einer Reihe von Ziffern, Zeichen, Buchstaben

oder

anderen

Informationsträgern

bestehen,

zum

Beispiel

auch

aus

den Nukleinbasen in DNA-Strängen. Zusammengefasst ist ein Code eine Vereinbarung über einen Satz (eine Menge) von Zeichen wie z. B. Index, Icons oder auch Symbolen (Bedeutungsträgern oder Verweisen) zum Zweck des Informationsaustauschs.63 Demnach könnte man auch die Werkpläne als codierte Informationsmedien der Architektur bezeichnen. “Our present search to go beyond the 'blueprint' in architecture and to formulate a coded set of responsive instructions (what we call a 'genetic language of architecture') may yield a more appropriate metaphor.“ (Frazer, 1995) 64

Abb.21-Blueprint

65

 

Ein Blueprint stellt  eine Methode zur  Visualisierung  von  Dienstleistungsprozessen  dar.  Das  Bleuprintingverfahren  wird  bis  heute  überwiegend deskriptiv eingesetzt,  kann  aber  dank  der  leichten  Handhabung  als  Grundlage  des  Managements  von  Dienstleistungsunternehmen  verwen‐ det  werden.  Beim  Vergleich  von  Bleuprinting  mit  ande‐ ren Prozessabbildungen ist  der  bedeutendste  Unterschied  die Einbindung der Kunden und deren Sicht des Prozesses.  Damit wird einem der konstitutiven Merkmale von Dienst‐ leistungen, der Integrativität des Kunden in den Dienstleis‐ tungserstellungsprozess  in  besonderem  Maßen  entspro‐ chen  und  somit  ein  zielsetzungsgerechtes  Management  von Dienstleistungen ermöglicht.

66

                                                             63 64 65

66

   Wikipedia: Code oder Kode: http://de.wikipedia.org/wiki/Code, stand vom 25. Januar 2012 um 00:11 Uhr.  Frazer, John, An Evolutionary Architecture, 1995 S:11 Wikipedia (English): „Blueprint“ wird im englischem als eine Art von Papier‐basierten Reproduktion, in der Regel von einer technischen   Zeichnung, zu dokumentieren einer Architektur oder eines technisches Designs, verwendet. Ganz allgemein lässt sich der Begriff, als detail‐ lierte Pläne verstehen. stand vom 23. Februar 2012 um 15:07 Uhr. http://en.wikipedia.org/wiki/Blueprint

   Wikipedia: Blueprint (Dienstleistungsmarketing), http://de.wikipedia.org/wiki/Blueprint_(Dienstleistungsmarketing), stand vom 5. März  2011 um 19:23 Uhr. Photo: Copyright © 2012 Access Business College, http://www.accessbuscollege.com 

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Die (Bau)-Anleitung - Werkpläne beinhalten ausführliche Anweisungen, wie ein Werk gebaut oder montiert werden soll, welches nur von Fachleuten vollständig gelesen und verstanden werden kann. Dieser Informationsaustausch ermöglicht das Zusammenführen der verschiedenen Disziplinen und wird von einem Architekten geleitet. Somit wird zu einem bestimmten Zeitpunkt die Entwurfsphase gestoppt und das entworfene Bauwerk wird nach den Werkplänen errichtet. Für eine wandelbare Architektur, die sich über Zeitabschnitte verändern soll und das in so kurzfristige Phasen wie möglich, muss ein Prozess mit eingeplant werden. Dieser Prozess müsste den Benutzer mit integrieren und ihm die Möglichkeit geben sein Gebäude zu modifizieren. Dafür muss gesorgt werden, dass der Benutzer weis wie er am besten das Gebäude verändern kann. Da diese Aufgabe dem Architekten gehört, muss der Architekt permanent als Dienstleister am Gebäude tätig sein, welches unvorstellbar ist. Um den Prozess zu beschleunigen, muss eine automatisierte Rahmenbedingung eingeplant werden, dass den Ablauf, ohne die Anwesenheit des Architekten zu benötigen, gewährleistet. Der Architekt plant somit ein Bauwerk mit einem Prozess, indem eine Plattform automatisierte Anleitungen für die Rekonfigurationen des Bauwerkes generiert. Diese Plattform soll den Benutzer über die gesamte Lebensdauer des Bauwerkes operieren. Solch eine Plattform wäre durch die Softwaretechnologie vorstellbar. Durch Programmierung können verschiedene Codierungen generiert werden, die dafür sorgen, dass für die Rekonfigurationen Angaben bzw. Werkpläne produziert und ausgegeben werden. Der Informationsaustausch zwischen den Benutzern und der Architektur müsste seine eigene Sprache haben, da der Benutzer nicht in der Lage ist komplizierte Werkpläne zu lesen. Je nach Technologie und vom Architekten bestimmter Rahmenbedingungen wäre es möglich, eine einfache Sprache für den Benutzer zu erstellen. In einfacher Art könnten es erläuternde Zeichnungen sein, die verbale Anweisungen enthalten, wie z. B. welche Trennwand zu welcher Position verschoben werden soll. Die Anleitungen könnten auch digitale Daten sein, die zur Produktion neuer Teile dienen und wohlmöglich auch im Haus gefertigt werden können. Es lässt sich von einer computerbasierten Plattform sprechen die Informationen sammelt, sie bewertet und Anweisungen (Bauanleitung) für die Rekonfiguration ausgibt. Somit ist es möglich, dass der Benutzer durch die automatisierten Anleitungen das Bauwerk rekonfiguriert. Da diese Anleitungen durch eine Plattform (Softwaretechnologie), welches der Architekt entworfen hat generiert wird, behält der Architekt die Kontrolle über das Gebäude bzw. er definiert übergeordneten Begrenzungen, die der Nutzer nicht überschreiten kann Die Verbindung zwischen Werkplänen und Codes lassen sich durch die Anschauungen von John Frazer und den Begriff „Genetic-Codes“, den er in 1995 durch sein Buch „An Evolutionary Architecture“ eingeführt hat, ergänzend herleiten. Frazer gilt in der Architekturwelt als Vorreiter der computerbasierten Designstrategien. Besonders berühmt wurde sein Ansporn für die evolutionären Algorith-

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men, die durch Computersimulationen geometrische Formen generieren sollen. Seine Motivation war die Selbstproduktion der Natur, die er bis heute versucht in der Architektur einzubringen. Daher leitet sich auch das oben stehende Zitat ab. Durch seinen Ansatz, dass seine Vorstellung von Architektur eine Formproduktion ist, gehen seine Überlegungen weit über die Begriffdefinierung des „Blueprints“ (im englischen als Plan/Werkplan verstanden) hinaus. Frazer deutet immer wieder seinen Ansporn auf einer wandelbaren Architektur an. Obwohl seine Studien überwiegend über Simulationen und Optimierungen von Geometrien bzw. Formen im Virtuellen umfassen, betont er, dass sein eigentliches Ziel, die generative Qualitäten des Algorithmuses in der realen Umwelt bzw. in der Architektur einzubringen ist. Um für seine Überlegungen das nötige Instrumentarium sich zu verschaffen, umfassen seine Studien überwiegend Entwicklungen von Hardwarekomponenten und Computersprachen.67 Wichtig sind hier das Verständnis der codierten Informationstechnik und die dahinterstehende Technologie, welches alles automatisiert (generiert) und das Herzstück der Rekonfiguration bildet.

Abb.22 - The Generator Project: John und Julia Frazer, für Cedric Price, 1980  

„When we started there was a shortage of software, computer power and even books on computer graphic techniques. …it has been necessary to design and develop our own tools: our own computer software, our own computer languages and, in some cases, our own prototype computer hardware.” (Frazer, 1995)68

                                                             67

 vgl. Frazer, John, An Evolutionary Architecture, 1995 S:1-23, 101-103  

68

Frazer, John, An Evolutionary Architecture, 1995 S:23

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Abb.23 - Three-dimensional self-organizing constructor: Ichiro Nagasaka 1991.

Der Algorithmus - Frazer benutzte für seine Entwicklungen und seiner Terminologie überwiegend Vorbilder aus der Natur bzw. aus der Evolution. Er sah die Codierungen als Gene, die sich von selbst rekonfigurieren (Rekombination) können und somit immer neue Formen generieren. Da diese Potenziale des Codes (bzw. Algorithmus) der Rekombination der Gene ähnelt, gab Frazer ihnen den Namen „Genetic-Code“. Durch Regelbeschreibungen werden Code-Skripte produziert, die als eine generative Computersprache immer neu Definitionen für Formen erstellt. Im weiteren soll durch bestimmte Kriterien Auswahlfunktionen eingebaut werden, welche alle generierten Lösungen bewerten und die leistungsfähigsten auswählen. Nach Frazer sollte es für Architekten nicht sehr schwer sein, solche Regelwerke und Kriterien zu definieren. Denn Sie würden schon immer durch ihren Verstand geometrische Kriterien aufstellen, um ihre Formen zu definieren, sie müssten nur dies in der Computersprache formulieren.69 So logisch es auch klingt, fehlte in den 90‘er Jahren den Architekten die Vertrautheit zum Computer. Doch heute zeichnet nahe jeder Architekt seine Pläne über softwarebasierte CAD Programme und der schritt die Programmierung auch zu einem alltags Werkzeug werden zu lassen, liegt nicht weitweg. Somit stehen wir Architekten heute an einem ganz anderen Punkt, da wir zahlreiche Software Angebote, die speziell für Architekten Entwicklungen führen, haben. CAD Software Hersteller sind schon im Anmarsch, den Architekten eine modifizierbare Schnittstelle anzubieten, die interdisziplinäre Synchronisierung ermöglichen und die Daten vereinen. Somit sind Prozesse, die das Bauwerk und seine Umwelt (indem der Benutzer integriert ist) in Echtzeit analysieren und verarbeiten; nicht mehr eine Frage der technologischen Realisierbarkeit, sonder eine Frage des Bedarfs und Wille es überhaupt einzubringen.

                                                             69

 Vgl. Frazer, John, An Evolutionary Architecture, 1995 S:9-11, 12-14 

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Abb.24 – 3D Software Entwicklungen, die von Architekten verwendet werden (Piacentino, 2008)

Anwendungen wie Processing, Arduino oder Firebird ermöglichen als Schnittstelle, je nach Interpretation, Möglichkeiten, um das virtuelle in der Realität umzusetzen. Da sie leicht zu erstellen sind, finden sie immer mehr ihren Platz im Werkzeugkasten des Designers. Doch in der Zukunft sollte es dem Architekten möglich sein, seine eigene Software zu entwickeln, um überhaupt eine Plattform zu erschaffen, die fehlerfrei funktioniert und für ein bestimmtes Bauwerk fertiggestellt wird. Dafür würde, John Frazer’s Motivationen als Vorbild dienen. Er hat sich nicht gescheut, für seine Konzeptionen eigene Computersprachen sogar Hardware zu entwickeln. Natürlich war der Mangel geometriebasierter Software ein wichtiger Faktor, der ihn gezwungen hat sich damit zu beschäftigen. Heute muss der Architekt keine Softwaresprache neu erfinden, ihm werden schon zahlreiche Plattformen (wie z.B. VB.net, Rhinoscript, Processing, Python usw.) angeboten. Über diese Schnittstellen ist es schon heute möglich, kleine Programme zu schreiben und durch Knopfdruck Entwurfskriterien des Architekten automatisiert auszuführen und Ergebnisse zu generieren. Wie Frazer schon vor zwanzig Jahren argumentierte, sind diese Kriterien dieselben Strategien, die der Architekt schon immer gedanklich aufgebaut hat. Er muss sie nur noch codieren können. Die Methode des Computeralgorithmus ist in der Architektur seit Langem ein aktueller Diskurs. In vielen Projekten wurden bis heute von Designern durch diese Anwendung neuartige Qualitäten

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und Ergebnisse produziert. Der heutige Stand der geometriebasierten Programmierung ist ein weitgehendes Spektrum, welches alleine als ein großes Thema erfasst werden kann. Deshalb wird in dieser Arbeit bewusst vermieden, die Tiefe dieses Aspektes zu erfassen. Für die Vorstellung einer Rekonfigurierbare Architektur hat das Beherrschen des Codes weniger Relevanz als seine Integrierung in der Architektur (bzw. Prozesses). Deshalb ist es legitim das Spektrum der geometriebasierten Programmiersprachen oberflächlich zu behandeln, um sich auf den Aufbau (Set-Up) des Prozesses zu konzentrieren, welches die Bauanleitungen für die Rekonfigurationen in der Architektur generiert.

Abb.25 – Methoden, wie Analytik und Geometrie, werden benutzt, um Regelwerke und Kriterien zu

definieren (Codierung in Processing).

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Der Prozess (Set-Up)– Ein Algorithmus kann von jedem Informatiker geschrieben werden. Doch die Kriterien und Verbindungen für die Architektur können nur von einem Architekten, der dafür ausgebildet wurde, entworfen werden. Auch wenn es nicht notwendig erscheint, ist es erwünscht das der Architekt Kenntnisse über Programmierung beherrscht. Somit behält er die Kontrolle, um seine Geometrien zu beschreiben. Doch Personen entscheiden nicht alleine, wie der Prozess ausgeführt und aufgebaut werden soll. Deshalb ist auch nicht das aller Wichtigste, von wem der Code für eine Bauanleitung geschrieben wird. Sondern viel wichtiger ist es wie dieser Code am Bauwerk integriert wird. Ein Bauwerk entsteht durch integrale Einflüsse, die sich aus verschiedenen Disziplinen ableiten und von einem Generalplaner (meist der Architekt) moderiert werden. Beispielsweise sind die Ingenieure, als Bauwerk Spezialisten, partizipierende eines Gebäudeentwurfes. Integriert man zu diesen Disziplinen auch die Benutzer- und die Umweltfaktoren, erreicht man einen weitergehenden Prozess, der eine präzise Definition benötigt. Diese Definition ist der „Set-Up“ bzw. der Aufbau des Prozesses. Noch genauer bilden die Verbindungen, zwischen der Plattform und den Disziplinen, das „Set-Up“. Die Plattform ist also mit allen anderen Disziplinen vernetzt oder andersherum vernetzt das Gebäude mit der Umwelt (die sich wiederum aus verschiedenen Disziplinen ableiten und den Benutzer beinhaltet). Der Algorithmus lässt sich über die Plattform integrieren. Die Plattform besteht aus Schnittstellen, die durch drei Komponenten zusammengefasst werden können: das Netzwerk, der Algorithmus und die Datenbank. Das Netzwerk dient als Infrastruktur und gewährleistet den gesamten Austausch. Dabei koordiniert der Algorithmus die Informationen und benützt die Datenbank um Informationen zu speichern. Dazu ist die Plattform mit drei Medien verbunden; die Benutzer, das Bauwerk und die Umwelt. Jedes Subsystem (Disziplin) lässt sich nur durch eines diesen drei Medien ableiten. Somit würde sich eine Gruppierung der Subsysteme durch diese drei Medien legitimieren. Jedes Subsystem hat einen Einfluss auf das Bauwerk. Die Einflüsse sind Informationsformen, die von der Plattform gesammelt, bewertet und verwaltet werden. Die Informationen lassen sich durch das Netzwerk sammeln, werden vom Algorithmus decodiert und in der Datenbank abgelegt. Sobald vom Benutzer eine Rekonfiguration erwünscht wird, ruft der Algorithmus die abgelegten Informationen aus der Datenbank ab, bewertet und verarbeitet sie, um letztendlich die Bauanleitungen zu generieren. Die Bauanleitungen lassen sich immer aus aktuellen Informationen generieren und werden vom Benutzer selbst ausgeführt. Tätigt der Benutzer eine Anleitung, entstehen Veränderungen am Bauwerk. Somit ergibt sich eine Rückkopplung, denn das Bauwerk selber ist einer der Medien, die mit der Plattform vernetzt sind und mit den anderen interagiert. Also beeinflussen die Veränderungen im nächsten Schritt das System. Das Ganze ist als ein Prozess zu sehen, der dafür sorgt, dass Veränderungen katalysiert werden. Dafür werden Informationen gesammelt, bewertet und ausgegeben. Durch produktiven Informa-

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tionsausstausch und einfache Au usführungsm methoden würde w es mö öglich sein, ddass über kurzfristige Zeitabschnitte in der Archite ektur, Verän derungen und auch ada aptiven Qual itäten auftauchen.

Die Reko onfiguration nen am Bauw werk werden n vom Benutzer selber, durch die A Anleitungen, ausgeführt. W Wichtig ist hie erbei, dass diese d Anleitu ungen von einem Algorithmus geneeriert werden. Somit spielt de er Algorithm mus mit seinen Verbindu ungen zwischen den Sub bsystemen eeine wesentliche Rolle für die Leistun ngsfähigkeitt der Rekonffigurationen n. Der Code und u die Verbbindungen des Algorithmuses müssen vom v Archite ekten präzisee formuliertt werden. So omit lässt sicch von einem m Prozess sprrechen in de em man den Austausch und die Vera arbeitung de er Informati onen (bzw. Parametern) entwirft. Diese e Informationen werden n erst vom Algorithmus verarbeitet v und zu Anleitungen umgewa andelt, wenn n der Benutzzer auf dem Startknopf drückt. Das heißt, der ZZeitpunkt zu Veränderung w wird vom Be enutzer ents schieden. W ird eine Verä änderung am m Bauwerk getätigt (bzw w. das Gebäude e wird modiffiziert) überspringt das Bauwerk eine Generation. Daher siich die Veränderung durch diie Einflüsse der Subsystteme (bzw. B Benutzer, Bauwerk und Umwelt Einnflüsse) ergeben, adaptierrt sich das Gebäude G übe er jeder Gen eration an den d aktuellen Gegebenhheiten. Man kann sagen, d dass die Potenziale des Algorithmusses, der im präzise aufg gebauten Prrozess integriert ist, die Wandelbarkeit in der Architektur gewäh hrleistet.

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“The Extended Architect […] the approach so far described implies some changes in architects' working methods. The generic approach already adopted by many designers has to be made explicit, rigorous, and stated in terms, which enable a concept to be expressed in genetic code. […] Architects have to be very clear about the criteria for evaluating an idea, prepared to accept the concept of client - user- participation in the process. The design responsibility changes to one of overall concept and embedded detail, but not individual manifestation. Overall the role of the architect is enhanced rather than diminished […]” (Frazer, 1995)70 Der Architekt dient als Entwerfer dieses Prozesses bzw. er formuliert den gesamten „Set-Up“. Das System soll dem Benutzer maximale Freiheit ermöglichen und die Umwelt dabei minimal beschädigen. Dafür müsste der Architekt solch ein Rahmenwerk formulieren, indem die Einflüsse aus der Umwelt, der Benutzer und den technischen Gegebenheiten des Bauwerkes berücksichtigt werden. Dafür sind präzise formulierte Kriterien notwendig, die diese Einflüsse zusammen bewerten und ein optimiertes Ergebnis auswerten. Somit ergeben sich Produkte, die sich durch die Disziplinen (Benutzer, Bauwerk und Umwelt) formen. Hierbei stellt sich die Frage das sich die Rolle und die Kontrolle des Architekten auflöst. Doch eigentlich präzisiert der Architekt durch seine übergeordnete Kriterien die Kontrolle über das Bauwerk. Die Einflüsse aus den verschiedenen Disziplinen gehen vielleicht immer wieder als Gestaltungsfaktoren in das Gebäude ein, doch die Geometrie wird immer stark zum Entwurf des Architekten zurückführen. Denn der Algorithmus wurde vom Architekten geschrieben (entworfen), somit prägt sich die Geometrie des Bauwerkes durch die übergeordneten Begrenzungen (bzw. Kriterien) des Architekten. Eigentlich sind diese Kriterien nicht unbedingt für die Autorität der Geometrie gedacht, sondern vielmehr sind sie um bestimmte Funktionen oder Faktoren, die in der Architektur zu planen sind und hohe Relevanz tragen, gedacht. Der Algorithmus soll die Kriterien und Qualitäten wie umgebungsbasierte Begrenzungen, Leistungsfähigkeiten, Ressourceneffizienz, programmatische- und versorgungstechnische Faktoren usw. in ein dynamisches Rahmenwerk gewährleisten, welches den Benutzern die ermöglicht seine Bedürfnisse in der Architektur einzubringen. Das Produkt lässt sich somit von dem Rahmenwerk den der Architekt beschreibt und der Umwelt formen. Das bedeutet, dass neben den Architekten weitere Akteure zum Entwurf eines Produktes beitragen. In dieser Hinsicht lässt sich die Vorstellung von Mario Carpo, die er in seinem Buch „The Alphabet and The Algorithm“ aufgestellt hat einfügen. Carpo bezieht sich auf Alberti und seine Intensionen über codierte Anleitungen (Baupläne) identische Kopien herstellen zu lassen. Alberti versuchte die Manipulationen, die vom Hersteller bei der Ausführung der Projekte entstehen, zu vermeiden. Dafür entwickelte er Anleitungen, um identische Produkte produzieren zu lassen. Carpo stellt somit eine Beziehung dar, indem der Architekt (bzw. Alberti) der Hauptautor eines Buches (Pro                                                             70

Frazer, John, An Evolutionary Architecture, 1995 S:100

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dukt) ist, während der Hersteller für Alberti ein unerwünschter Co-Autor wird. Dazu bringt Carpo ein Zusammenhang mit der digitalen Revolution und argumentiert das der Produktion ein Paradigmenwechsel stattfindet, die sich durch kooperative Entwurfsstrategien ergeben. Die digitale Welt stellt Produkte dar, die offen sind und sich durch Manipulierungen der Benutzer kooperativ entwickeln. Somit entsteht das Produkt aus einem Prozess, in dem es von einem Hauptautor und mehreren Co-Autoren geschrieben wird. Carpo sieht Möglichkeiten das durch Entwurfsstrategien, indem der Architekt mit den Benutzern kooperiert, generative Objekte entstehen können. Das bedeutet, dass der Architekt seine Urheberschaft mit dem Benutzer teilt und seine Rolle zu einem Primärautor wechslet, während der Benutzer zum Sekundärautor (Co-Autor) der Architektur wird.71 Carpo’s Anschauungen geben Hinweiße, dass durch den Einsatz des Algorithmuses ein Paradigmenwechsel der Rolle des Architekten bevorsteht. Für die Überlegung dieser Arbeit könnte man Carpo zustimmen, dass basierend auf dem Algorithmus und dem „Set-Up“, der vom Architekten formuliert wird, der Architekt der Primärautor des Bauwerkes ist. Doch die Rekonfigurationen ergeben sich durch die Einflüsse der Umwelt (Benutzer ist teil der Umwelt). Somit würden mit dem Benutzer zusammen seine Umwelt und die technischen Gegebenheiten des Bauwerkes als Co-autor der Architektur zählen. Gewiss gestalten die Benutzer das Bauwerk durch ihre Bedürfnisse, welches ein Ergebnis des kollektiven Verhaltens ist. Daher sind die Benutzer des Bauwerkes einflussreichsten Co-Autoren. Doch je nach Situation können sich auch die Gewichte zwischen den Co-Autoren verschieben. Wichtig ist hier, dass das Produkt, durch die Integrierung des Prozesses, ein sich selbst generierendes Ergebnis wird und dabei die Rolle des Architekten eine erweiterte Form annimmt. Das selbstorganisierende Verhalten der Benutzer wird durch die Schnittstelle der Informationstechnologien gewährleistet. Somit entsteht der Prozess durch zeitbezogene Tätigkeiten und aus zusammengeführten Technologien.

   

   

 

                                                             71

Carpo, Mario, The Alphabet And The Algoritm, 2011, Zusammenfassung aus dem gesamten Buch. 

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Abschluss  

       

 

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Abschluss Prozesshafttigkeit in der A Architektur

Ressourrcen und Ro ohstoffe ste ehen der Meenschheit nicht n in unendlichem M Maße zur Ve erfügung. Auch we enn im alltä äglichen Ge ebrauch nurr Rohstoffe verwendet werden, diee aus erneu uerbaren Ressourrcen bestehen, ist ein effizienter e U Umgang mitt ihnen notw wendig. Ein Gebäude, das d nicht mehr nü ützlich und schwer s wied derzuverwerrten ist, bildet Rückstän nde in der Um mwelt. Der Aufwand das Geb bäude zu zerlegen und wiederzuve rwerten loh hnt sich nich ht immer. E Ein genauer Prozess muss ge eplant werden, in dem die Zeit, de r Aufwand und u die Länge des Recyyclingweges s präzise formulie ert werden, um diese Faktoren F zu optimieren.. Ein Prozes ss, der innerrhalb der Bestandsdauer eines Bauwerkes kleine Veränderun ng generiertt, die das Ba auwerk nac h den aktue ellen Bedürfnisssen der Benu utzer und de en Gegebenh heiten der Umwelt U anpa assen und soomit viel effizientere und leistungsfähige ere Lösungen zur nachh altiger Arch hitektur gew währleistetenn.

In der N Natur entste ehen auf verrschiedenen Wegen Ada aptionen. Ein ner dieser aadaptiven Erreignisse sind die e bemerkensswerten Verränderungen n, die sponttan gescheh hen und ein Gleichgewicht herstellen. Diese Ereig gnisse gesch hehen durch h sprunghaffte Wiederho olungen undd ermöglichen somit auf lang ge Zeit Adap ptionen zwischen den M Medium und der Umwelt. Es sind e mergente Prozesse, P die in de er Natur durch Wechse elbeziehungeen die Syste eme zu eine em zusamm engeführten n Gleich-

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gewicht führen. Diese Prozesse gewährleisten wiederht zeitbezogene Veränderungen, welche durch die Selbstorganisation der Systeme generiert werden. Somit adaptiert sich die Natur im ständigen Wandel durch sein prozesshaftes Verhalten. Würde man dieses Verhalten auf die Architektur übertragen, könnten sich adaptive Qualitäten am Bau aufweisen. Dafür ist es von Nutzen (der Anspruch) die Architektur mit dem Verständnis der Prozesshaftigkeit zu gestalten. Um in der Architektur emergente Eigenschaften einzubringen, ist es notwendig, einen Prozess einzuplanen, der mit seinen Akteuren und dessen Verbindungen präzise definiert ist.Die Definition umfasst die Entfaltung der Akteure und ihr selbstorganisierendes Verhalten. Der Mensch (Benutzer) ist dabei der wichtigste Akteur in der Architektur. Durch seine Interaktionen mit der Umwelt entstehen seine Bedürfnisse und Triebe, mit denen er über die Zeit die Umwelt zu seiner Materialkultur transformiert. Er ermittelt (plant) durch Informationen seine Tätigkeiten. Dabei spielen sein Wille und seine Hemmungen als psychologische Schwellen, die dazu beitragen, wann das Ereignis Stadtfindet, eine große Rolle. Kommt der Zeitpunkt, so tritt der Mensch mit dem Material in Verbindung und generiert Veränderungen, um seine Bedürfnisse zu stillen. Der Zeitpunkt und die Form der Veränderungen sind vomMenschen selber abzuleiten und das Material ist dabei das essentielle Medium, mit dem er richtig umzugehen wissen muss. Die Prozesshaftigkeit war schon immer in der Architektur präsent. Die Intention liegt in der Geschwindigkeit der Veränderungen bzw. in der Effizienz der Adaption. Die Geschwindigkeit der Wandlung beruht auf die Zusammenführung der Material- und Informationstechnologie. Eine Materialtechnologie, die ein Materialumgang durch geringen Aufwand gewährlestet und eine Informationstechnologie, die rasend schnelle Kommunikation ermöglicht, könnten dazu bringen das in kurzfristige zeitabscnitten das Bauwerk modifiziert wird. Die Biokunststoff- und 3DPrinttechnologien bieten sich als potenzielle Herstellungstechnologien, da sie die geforderten Ansprüche gewährleisten können. Weitere Vertiefung zum Thema Material- und Herstellungstechnologien, siehe Julian Fahrenkamp.72 Dazu würden Netwerk- und Softwaretechnologien für eine rasant schnelle Kommunikationsqualität sorgen, die das Bauwerk mit der der Umwelt (bzw. auch der Benutzer mit einbegriffen) vernetzt. Eine digitale Schnittstelle, die am Bauwerk integriert ist, kann die Architektur durch integrale Informationen organisieren. Die Schnittstelle ermöglicht, dass das Bauwerk aktuelle Informationen über die Bedürfnisse des Benutzers und die Gegebenheiten der Umwelt sammelt und sie zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet, um sich dem Benutzer und der Umwelt anzupassen. Um entsprechende adaptive Qualitäten in die Architektur einzubringen, die durch zeitbezogene Veränderungen hervorkommen, ist die Zusammenführung der Material- und Informationstechnologien notwendig. Sowohl eine Materialorganisation als auch eine Selbstorganisation sind unverzichtbar.

                                                             72

Fahrenkamp, Julian, Konvergente Architektur - Die Inspiration der natürlichen Systeme und adaptiven Eigenschaften, 2012, Kapitel 3.3 Materialien und Technologien für Biomimetische Konzepte 

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Der Architekt entwirft mit dem Gebäude die Verbindungen und die Kriterien der Schnittstellen. Es ist ein Prozess, in dem mehrere Prozesse stattfinden, welche er entwerfen muss. Daher es in diesem Ablauf mehrere Akteure, die das Ergebnis beeinflussen, entstehen Co-Autoren (die Benutzer und die Umwelt) der Architektur. Der Architekt formuliert die technischen, funktionalen und gestalterischen Parameter des Bauwerkes, so dass der Benutzer sie je nach Bedarf und Umwelteinflüssen Veränderungen tätigen kann, um das Bauwerk den aktuellen Gegebenheiten anzupassen. Der Architekt wird somit zu einem Primär-Autor des Bauwerkes und entwirft mehr ein Prozess anstatt eines Objektes. Um eine nachhaltige Architektur zu gewährleisten, ohne die Lebensqualität der Benutzer einzuschränken, ist das prozesshafte Denken und Verständnis wichtig. Im weiteren ist die Motivation (Herausforderung) in der Masterarbeit ein Model, in dem die Idee einer wandelbaren Architektur, die durch zeitbezogene Veränderungen Adaptionen ermöglicht, vorzuschlagen. Demnach soll der Entwurf, durch das prozesshafte Verständnis, ensprechende Ansätze vermitteln.

           

 

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Abbildungsverzeichnis Kapitel 1 Abb.1 – Gill Penney, Riceterraces (Longsheng, China) Abb.2 – D.Roberts, Science Photo Library, X-rays of the Skulls Abb.3 – Nun Avut, http://www.flickr.com/photos/snowcat/147660075 Abb.4 – Stephanie Fox, Human Diaspora Abb.5 – Back to the Futere, Universal Pictures

Kapitel 2 Abb.6 – Cedric Price, The Fun Palace, 1961, Re:CP - 3764366362 Abb.7 – Archigramm , Plug-In City, 1964, The Archigram Archival Project Abb.8 – Cedric Price, ATOM, 1969, Re:CP - 3764366362 –

Kapitel 3 Abb.9 – Neri Oxman, Monocoque 1, http://web.media.mit.edu/~neri/site/projects/monocoque1/monocoque1.html Abb.10 – 3D Printtechnologie, http://blog.makezine.com/2010/03/11/giant-3d-printer-can-print-building/ Abb.11 – Jochen L. Leidne, Netzwerk Grafik Abb.12 – Futer Shape, SensFloor®, http://www.future-shape.de Abb.13 – Arduino, http://www.arduino.cc/ Abb.14 – Kristofer Pister, DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), Universität Berkeley, Institut für Elektrotechnik und Informatik, Golem Dust 2001 Abb.15 – Hitachi Europa Lftd, RFID Solutions group Abb.16 – SensFloor®, Future Shape, http://www.future-shape.com/de/technologies/11 Abb.17 – Gyou-Jin Cho, Sunchon National University Abb.18 – Reconfigurable House, Usman Haque, Adam Somlai-Pischer, Haque Design + Research, Abb.19 – New Sensual Interfaces, Chris Woebken, Kenichi Okada Abb.20 – Tibbits, Skylar, Biased Chains, MIT 2010 Abb.21 – Tammy A. Morton, Blueprint Abb.22 – Frazer, John, An Evolutionary Architecture, 1995 Abb.23 – Frazer, John, An Evolutionary Architecture, 1995 Abb.24 – Piacentino, Giulio, Freeform Rhino workshop, Tilburg, 2008 Abb.25 – Processing, http://processing.org/learning/anatomy/

 

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Literaturverzeichnis The Architecture of Emergence Michael Weinstock, 2010 - 978-0470-66324

Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik Klaus-Dieter Sedlacek, 2010 - 978-3839179970

Re:CP Cedric Price, Hans Ulrich Obrist, 2008 - 978-3764366360

The Archigram Archival Project http://archigram.westminster.ac.uk/ Peter Cook, Warren Chalk, Dennis Crompton, David Greene, Ron Herron und Michael Webb

Smart Surfaces Intelligente Oberflächen und ihre Anwendung in Architektur und Design Thorsten Klooster, 2009 – 978-3764388119

An Evolutionary Architecture, John Frazer, 1995 - 870890477

The Alphabet And The Algoritm Mario Carpo, 2011 – 978-0262515801

Wikipedia http://de.wikipedia.org Die freie Enzyklopädie

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Literaturverzeichnis The Architecture of Emergence Michael Weinstock, 2010 - 978-0470-66324

Emergenz, Strukturen der Selbstorganisation in Natur und Technik Klaus-Dieter Sedlacek, 2010 - 978-3839179970

Re:CP Cedric Price, Hans Ulrich Obrist, 2008 - 978-3764366360

The Archigram Archival Project http://archigram.westminster.ac.uk/ Peter Cook, Warren Chalk, Dennis Crompton, David Greene, Ron Herron und Michael Webb

Smart Surfaces Intelligente Oberflächen und ihre Anwendung in Architektur und Design Thorsten Klooster, 2009 – 978-3764388119

An Evolutionary Architecture, John Frazer, 1995 - 870890477

The Alphabet And The Algoritm Mario Carpo, 2011 – 978-0262515801

Wikipedia http://de.wikipedia.org Die freie Enzyklopädie

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Emergenz und Prozesshaftigkeit in der Architektur - Master Thesis - Ilyas M. Ekizoglu 2012  

Theoretische Master-Vorbereitungsarbeit zum Thema: Emergenz und Prozesshaftigkeit in der Architektur. von Ilyas M. Ekizoglu | ws 2011-12 - S...

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