Michael Hansmeyer: Unvorstellbare Formen bauen

Als Architekt frage ich mich oft: "Was ist der Ursprung der Formen, die wir erschaffen?" Was für Formen könnten wir kreieren, wenn wir nicht mehr mit Vorlagen arbeiten würden? Wenn wir keine Vorlieben, keine Vorurteile hätten, was für Formen könnten wir erschaffen, wenn wir uns von unseren Erfahrungen befreien könnten? Wenn wir uns von unserer Ausbildung befreien könnten. Wie würden diese unbekannten Formen aussehen? Würden sie uns überraschen, uns faszinieren? Würden sie uns erfreuen? Wenn ja, wie können wir etwas erschaffen, das wirklich neu ist?

Ich schlage vor, wir wenden uns der Natur zu. Die Natur wird als größte Schöpferin von Formen bezeichnet. Und ich sage nicht, dass wir die Natur kopieren sollten, ich sage nicht, wir sollten Biologie nachahmen. Stattdessen schlage ich vor, uns die Prozesse der Natur anzueignen. Wir können sie abstrahieren und etwas erschaffen, das neu ist. Der Hauptschöpfungsprozess der Natur ist die Morphogenese, die Teilung einer Zelle in zwei Zellen. Und diese Zellen können entweder identisch sein oder sie können sich voneinander unterscheiden durch asymmetrische Zellteilung.

Wenn wir diesen Prozess abstrahieren und so weit wie möglich vereinfachen, dann könnten wir mit einem Blatt Papier beginnen, einer Fläche, und wir könnten einen Knick machen und die Fläche in zwei Flächen teilen. Es steht uns frei zu wählen, wo wir falten wollen. Und dadurch können wir die Flächen teilen. Mit dieser sehr simplen Methode können wir eine erstaunliche Formenvielfalt erzeugen.

Jetzt können wir diese Form nehmen und denselben Prozess benutzen, um dreidimensionale Strukturen hervorzubringen. Aber anstatt per Hand zu falten, speisen wir die Struktur in den Computer ein und setzen sie als Algorithmus um. Dadurch können wir plötzlich alles Mögliche falten. Wir können millionenfach schneller falten, wir können hunderte verschiedene Variationen machen.

Und weil wir etwas Dreidimensionales erschaffen wollen, beginnen wir nicht mit einer einzelnen Fläche, sondern mit einem Volumen. ein einfacher Würfel. Wenn wir seine Flächen nehmen und falten, wieder und wieder und wieder und wieder, dann erhalten wir nach 16 Wiederholungen, 16 Schritten, 400.000 Flächen und eine Form, die zum Beispiel so aussieht. Und wenn wir die Position der Faltung verändern, wenn wir das Faltverhältnis ändern, dann wird aus diesem Würfel dieser hier. Wir können das Faltverhältnis nochmal ändern und erzeugen diese Form oder diese Form.

Wir üben also Kontrolle über die Form aus, indem wir die Stelle angeben, wo wir den Knick machen, aber im Grunde sehen Sie einen gefalteten Würfel. Spielen wir damit. Wir können auf verschiedene Bereiche der Form unterschiedliche Faltungen anwenden und örtliche Gegebenheiten erzeugen. Wir können anfangen, das Objekt auszuformen.

Und weil wir das Falten am Computer machen, sind wir vollkommen frei von physikalischen Beschränkungen. Das bedeutet, dass sich Flächen selbst schneiden können. Sie können unglaublich klein werden. Wir können Faltungen machen, die wir sonst nicht machen könnten. Flächen können durchlässig werden. Sie können sich dehnen, sie können reißen. All das erklärt die Bandbreite an Formen, die wir erzeugen können.

Ich habe aber in all diesen Fällen die Form nicht entworfen. Ich habe den Prozess entworfen, der die Form generiert hat. Grundsätzlich gilt, wenn wir das Faltverhältnis ein wenig verändern, was Sie hier sehen, dann ändert sich die Form entsprechend.

Doch das ist nur die halbe Geschichte. 99,9 Prozent der Faltverhältnisse ergeben nicht dies, sondern dies, das geometrische Äquivalent von Rauschen. Die Formen, die ich eben gezeigt habe, sind durch langwieriges Ausprobieren entstanden. Ich habe herausgefunden, dass es viel effektiver ist, Formen zu erzeugen, indem man Informationen benutzt, die schon in der Form enthalten sind. Eine sehr simple Form wie diese enthält in Wirklichkeit viel Information, die für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Zum Beispiel können wir die Kantenlängen einzeichnen. Weiße Flächen haben lange Kanten, schwarze haben kurze. Wir können die Ebenheit der Flächen einzeichnen, ihre Krümmung, wie rund sie sind – alles Informationen, die für Sie nicht sofort sichtbar sind, die wir aber hervorholen und ausdrücken können und die wir benutzen können, um die Faltung zu steuern.

Jetzt gebe ich also kein einzelnes Verhältnis mehr für die Faltung an, sondern ich stelle eine Regel auf, ich erstelle eine Verbindung zwischen der Eigenschaft einer Fläche und der Faltung dieser Fläche. Und weil ich nicht die Form sondern den Prozess entworfen habe, kann ich den Prozess immer wieder laufen lassen und so eine ganze Formenfamilie erzeugen.

Diese Formen sehen ausgeklügelt aus, aber der Vorgang ist minimal. Es gibt eine einfache Eingabe – ich beginne immer mit einem Würfel – und eine einfache Verarbeitung. Es macht einen Knick und macht das wieder und wieder.

Jetzt lassen Sie uns diesen Prozess mit Architektur verbinden. Wie? In welcher Größenordnung? Ich habe mich für Säulen entschieden. Säulen sind architektonische Urformen. Sie sind im Laufe der Geschichte eingesetzt worden, um Schönheitsideale und technologische Ideale auszudrücken. Eine Herausforderung war, wie wir diese neue algorithmische Ordnung in einer Säule ausdrücken können. Ich begann mit vier Zylindern. Durch viel Experimentieren entwickelten sich diese Zylinder schließlich zu diesen.

Und diese Säulen beinhalten Informationen in vielen Größenordnungen. Wir können anfangen hineinzuzoomen. Je näher man kommt, desto mehr neue Merkmale entdeckt man. Manche Gebilde sind fast an der Grenze menschlicher Wahrnehmung. Im Unterschied zu traditioneller Architektur ist es aber ein einziger Ablauf, der sowohl die Gesamtform als auch die mikroskopischen Oberflächendetails erzeugt. Diese Formen sind nicht zeichenbar. Ein Architekt, der sie mit Stift und Papier zeichnet, würde wahrscheinlich Monate brauchen oder sogar ein Jahr, um alle Abschnitte zu zeichnen, alle Erhebungen. Man kann so etwas nur mit einem Algorithmus zeichnen.

Die interessantere Frage ist vielleicht: Sind diese Formen vorstellbar? Gewöhnlich kann sich ein Architekt den Endzustand seines Entwurfs ungefähr vorstellen. In diesem Fall ist der Prozess vorherbestimmend. Es gibt überhaupt keinen Zufall, doch es ist nicht völlig vorhersehbar. Es gibt zu viele Flächen, zu viele Details, man kann das Endergebnis nicht sehen.

Das führt zu einer neuen Rolle für den Architekten. Man braucht eine neue Methode, um alle Möglichkeiten auszuloten, die es geben könnte. Zum Beispiel kann man viele Varianten einer Form gleichzeitig entwerfen und sie kultivieren. Um zur Analogie mit der Natur zurückzukommen, man kann anfangen, an Bevölkerungen zu denken, man kann von Permutationen und von Generationen sprechen, von Kreuzungen und Züchtungen, um zu einem Design zu kommen. Und der Architekt bewegt sich mehr in Richtung eines Koordinators, der all diese Prozesse abstimmt.

Aber genug der Theorie. Irgendwann wollte ich einfach in dieses Bild hineinspringen, sozusagen. Ich habe diese rot-grüne 3D-Brille gekauft, bin ganz nah an den Bildschirm ran, aber es war doch nicht dasselbe wie umhergehen und Dinge berühren können. Es gab also nur eine Möglichkeit: Die Säule aus dem Computer herauszuholen.

Es ist jetzt viel über 3D-Druck gesprochen worden. Für mich, oder für meine Zwecke, gibt es da momentan noch einen zu ungünstigen Kompromiss zwischen Größe auf der einen Seite und Auflösung und Geschwindigkeit auf der anderen. Stattdessen haben wir beschlossen, die Säule als Schichtenmodell zu bauen, bestehend aus sehr vielen Schichten, dünn übereinandergestapelt.

Hier sehen sie eine Röntgenaufnahme der Säule von vorhin, von oben gesehen. Was ich zu der Zeit nicht wusste, weil wir nur die Außenseite gesehen hatten, war, dass die Flächen sich weiter falteten, innerhalb der Säule weiterwuchsen. Das war eine ziemlich überraschende Entdeckung. Von dieser Form errechneten wir ein Schnittprofil und gaben dieses Schnittprofil zur Produktion mit einem Laserschneider. Hier sehen Sie ein Segment davon. Sehr viele dünne Scheiben, einzeln geschnitten, übereinander.

Und das ist jetzt ein Foto, keine 3D-Darstellung. Die Säule, die wir am Ende hatten, nach langer Arbeit, sah am Schluss dem Entwurf aus dem Computer bemerkenswert ähnlich. Fast alle Details, fast alle Feinheiten der Oberfläche blieben erhalten.

Aber es war sehr arbeitsintensiv. Es gibt im Moment noch eine riesige Kluft zwischen dem Virtuellen und dem Gegenständlichen. Ich benötigte mehrere Monate, die Säule zu erstellen, aber im Grunde braucht der Computer nur 30 Sekunden, um alle 16 Millionen Flächen zu berechnen. Das physische Modell auf der anderen Seite hat 2700 Schichten, je einen Millimeter dick. Es wiegt 700 kg. Mit seinen Schichten könnte man diesen ganzen Saal auslegen. Und die Schnittkante, an der der Laser entlangliefe, würde von hier zum Flughafen und zurück führen.

Aber es wird zusehends möglich. Maschinen werden schneller, es wird günstiger, und gerade tauchen einige vielversprechende technologische Entwicklungen am Horizont auf. Dies sind Bilder von der Gwangju Biennale. In diesem Fall habe ich ABS-Plastik für die Säulen verwendet. Wir benutzten die größeren, schnelleren Maschinen und sie haben einen Stahlkern, sie sind also tragend, sie können jetzt endlich Lasten tragen. Jede Säule ist eigentlich ein Hybrid aus zwei Säulen. Sie können im Spiegel eine andere Säule sehen. Wenn ein Spiegel hinter der Säule steht, erzeugt das eine Art optische Täuschung.

Was bedeutet das alles jetzt? Ich glaube, dieses Projekt gibt uns einen Hinweis auf die unbekannten Objekte, die uns erwarten, wenn wir als Architekten anfangen, nicht an das Entwerfen von Objekten, sondern von Prozessen zur Erschaffung von Objekten zu denken. Ich habe einen einfachen, von der Natur inspirierten Prozess gezeigt. Es gibt noch unzählige andere. Kurz, wir haben keine Einschränkungen. Sondern wir haben jetzt Prozesse in unseren Händen, die uns erlauben, Strukturen aller Größenordnungen zu kreieren, von denen wir nicht einmal hätten träumen können. Und, wenn ich das sagen darf, irgendwann werden wir sie bauen.

Danke. (Applaus)