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Die Aufgaben und Arbeitsmethoden von Architekten und Tragwerksplanern befinden sich in einem grundlegenden Wandel. Der lineare, aufeinander aufbauende Ablauf in fachlich und zeitlich getrennten Planungshasen wird ersetzt durch ein interdisziplinäres Zusammenwirken gegenseitiger Abhängigkeiten, eingebunden und gesteuert von einem ausschließlich digitalen Planungsprozess.
Eine typologiebasierte Kategorisierung statischer Systeme spielte in der Vergangenheit eine wichtige Rolle für die Entwicklung analytischer Berechnungsverfahren zur Tragwerksanalyse. Diese seinerzeit große Errungenschaft hatte zur Folge, dass die Logik von Tragwerktypologien in hohem Maße von den Grenzen analytisch beschreibbarer Berechnungsmethoden bestimmt war. In der heutigen Praxis von Architekten und Bauingenieuren bieten analoge Planungs- und Berechnungsmethoden immer noch einen wichtigen Ansatz für das Verständnis der grundlegenden Phänomene. Für den Tragwerkentwurf eröffnen sich seit der Einführung computerbasierter Entwurfs- und Analysewerkzeuge heute jedoch neue Möglichkeiten Typologie-basiertes Konstruieren zu durchbrechen, indem die Tragelemente aus den Simulationsergebnissen am Gesamtmodell abgeleitet werden. Dieses Potenzial wirft aber auch neue Fragen über die Zusammenarbeit von Architekten und Bauingenieuren und ihren Arbeitsmethoden auf: Wenn alles möglich ist, worin bestehen dann die Kriterien einer funktionalen und effizienten Tragkonstruktion? Offene parametrische Planungsumgebungen besitzen das Potenzial bis dato getrennte Entwurfs- und Simulationssoftware in zentralen Informationsmodellen (BIM) miteinander zu verbinden und so die Entwurfs-, Konstruktions- und Simulationsprozesse miteinander zu koppeln. Hieraus entstehen neue hybride Konstruktionsansätze und Modellierungsverfahren, welche unsere Arbeitsweisen grundlegend verändern.
Im Zeitalter der Industrie 4.0 bestimmt der digitale Strukturwandel nun auch weite Bereiche des Bauwesens. Spätestens seitdem die Bundesregierung Building Information Modelling (BIM) auf die Tagesordnung gesetzt hat, ist klar, dass sich auch in Deutschland die Planungskultur grundlegend verändern muss, hin zu zentralen Informationsmodellen, in denen Architekten und Ingenieure digital vernetzt kooperieren. Das BMVI schreibt: „ab 2020 müssen alle Infrastrukturprojekte in BIM geplant werden“[1]. Da sich im Building Information Modelling nicht nur die Planungswerkzeuge, sondern insbesondere auch die Methoden und Kommunikationsformen grundlegend ändern, kann die Architekturausbildung dieses Thema nicht mehr als ‚programmspezifische Softwarelehre‘ in die Praxis verschieben, sondern muss den Umgang mit Informationsmodellen in der Lehre verankern.
Von zentraler Bedeutung ist heute auch die Auseinandersetzung mit der Digitalisierung in der Forschung. Im Bauwesen erfordern insbesondere digitale Planungs- und Simulationsprozesse die Entwicklung neuer Konstruktionsweisen und Technologien, welche eine durchgängige digitale Wertschöpfungskette bis zur Fertigung und effizienten Montageprozessen schließen. Thematisch soll sich die Forschung am Fachgebiet Tragwerksentwurf hierbei auf leichte und hybride Bauweisen konzentrieren, welche vom BMWi jüngst als Schlüsseltechnologie[2] identifiziert wurden und somit in besonderem Maße förderfähig sein werden.
Das Fachgebiet Tragwerksentwurf stellt im Spannungsfeld Architektur und Bauingenieurwesen digitale Konstruktions-, Simulations- und Fertigungsprozesse in das Zentrum der Lehr – und Forschungsthemen. Der Fokus liegt auf dem Entwickeln und Erforschen hybrider Konstruktions- und Planungsmethoden auf dem Weg zu geschlossenen digitalen Wertschöpfungsketten im Bauwesen. Der Ansatz ist interdisziplinär, werkstoffübergreifend und digital. Das Ziel ist die Steigerung der Produktivität im Bauwesen mit nachhaltigen Bauweisen.
