In einer Zeit wachsender Urbanisierung und komplexer Anforderungen an Städte wird die traditionelle Stadtplanung zunehmend auf die Probe gestellt. Moderne Städte müssen nicht nur gestalterische, sondern auch ökologische, sozio-kulturelle und ökonomische Anforderungen erfüllen. Während der Computer in der Architektur bereits Zeichenbrett und Stift ersetzt hat, bleibt das Potenzial zur Unterstützung quantitativer Entscheidungsprozesse weitgehend ungenutzt. Innerhalb meiner Masterarbeit habe ich ein generatives Werkzeug zur direkten quantitativen Auswertung von Städtebauentwürfen entwickelt, das den Einsatz von algorithmischen und parametrischen Methoden integriert. Im folgenden Stelle ich das entwickelte Werkzeug kurz vor.
Herausforderungen der Urbanisierung
Die zunehmende Urbanisierung führt zu einer Überlastung der Infrastruktur, einer verstärkten Flächenversiegelung und steigenden Lebenshaltungskosten. Diese Herausforderungen werden durch den Klimawandel verschärft, der Extremwetterereignisse wie Stürme, Überschwemmungen, Hitzeperioden und Dürren verstärkt. Daher muss die Stadtplanung auf zukünftige Herausforderungen wie den Klimawandel, den steigenden Energiebedarf und den demografischen Wandel reagieren und resiliente Lösungen entwickeln.
Potenzial von Computing Design
In den letzten Jahren haben Architekten algorithmische Designstrategien entwickelt, um komplexe Probleme zu lösen. Ein Algorithmus ist ein computergestütztes Verfahren zur Lösung von Problemen in einer endlichen Anzahl von Schritten. Durch parametrische Modelle können Änderungen in Entwürfen effizient implementiert und umfassend untersucht werden. Dies verbessert die Entscheidungsfindung und erlaubt eine breite Untersuchung des Entwurfspotentials.
Methodik
Für die Entwicklung des generativen Werkzeugs wurde die Software Rhino in Kombination mit Grasshopper verwendet. Diese ermöglicht die Durchführung multikriterieller Analysen, um Städtebauentwürfe frühzeitig nach verschiedenen Nachhaltigkeitsindikatoren zu bewerten. Die Indikatoren umfassen unter anderem Bebauungsdichte, Gebäudevielfalt, Nutzungsmischung, Grünflächenanteil, Bevölkerungsdichte, Erreichbarkeit von Einrichtungen und das solare Potenzial von Gebäuden.
Ergebnisse
Das entwickelte Verfahren ermöglicht es, Städtebauentwürfe innerhalb von ca. 20 Minuten zu bewerten. Dabei werden verschiedene Entwurfsvarianten hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile verglichen, um eine fundierte Entscheidungsgrundlage zu schaffen. Dies unterstützt Stadtplaner und Architekten dabei, nachhaltigere und lebenswertere städtische Umgebungen zu gestalten.
Fazit
Die Integration von algorithmischen und parametrischen Methoden in die Stadtplanung eröffnet neue Möglichkeiten für eine nachhaltige und resiliente Stadtentwicklung. Durch die direkte quantitative Auswertung von Städtebauentwürfen können Städte effizienter auf die Herausforderungen der Zukunft vorbereitet werden.
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