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Künstliche Intelligenz in der Architektur: Wie sie den Design- und Bausektor verändert

Künstliche Intelligenz in der Architektur: Wie sie den Design- und Bausektor verändert

MAI 2023
·
5 Minuten

Künstliche Intelligenz (KI) definiert Architektur- und Designprozesse neu und leutet ein neues Zeitalter ein, in dem Projekte so schnell wie nie zuvor entworfen, optimiert und visualisiert werden können. Für (Innen-)Architekten, Designer und Raumplaner ist die künstliche Intelligenz in der Architektur kein vorübergehender Trend, sondern eine strukturelle Veränderung ihrer Arbeitsweise mit direkten Auswirkungen auf Kreativität, Effizienz und Nachhaltigkeit.

Bei international führenden Büros wie Zaha Hadid Architects, Nagami und AUAR hat die künstliche Intelligenz bereits in der Gegenwart die Entwurfs-, Herstellungs- und Raumkonzeptionsprozesse verändert und wird auch die Zukunft von Architektur und Raumgestaltung entscheidend beeinflussen.

Künstliche Intelligenz in der Architektur

In der Architektur wird KI in Form von Algorithmen eingesetzt, die in der Lage sind, Daten zu analysieren, Entwürfe zu erstellen, Bauprozesse zu optimieren und Tipps zur Entscheidungsfindung zu geben. Anders als in anderen Sektoren beschleunigt sie nicht nur die Erledigung von Aufgaben, sondern eröffnet ganz neue Möglichkeiten für kreative und technische Prozesse, wie z. B.:

  • Fortgeschrittene Simulationen
  • Raumentwürfe auf der Grundlage von realen Nutzungsdaten
  • Automatisierung von Bauprozessen
  • Immersive Erfahrungen durch KI + Virtual Reality
  • Schnelle und kostengünstige Iterationen von Prototypen

Laut Cristina Mateo, stellvertretende Leiterin der Madrider IE School of Architecture and Design, wird KI zum Schlüsselinstrument für das Testen von Ideen, die Reduzierung von Fehlern und die Optimierung von Ressourcen: Modelle und Visualisierungen können schneller und mit weniger Materialaufwand erstellt und Designentscheidungen schneller getroffen werden.

Im Folgenden stellen wir die wichtigsten Anwendungsfelder vor.

Generatives Design und Raumoptimierung

In der architektonischen Gestaltung ist die KI mithilfe von generativem Design in der Lage, Tausende von Vorschlägen zu erstellen, die ergonomische, funktionale oder nachhaltige Kriterien erfüllen.

Wie wirkt sich dies auf die Raumgestaltung aus?

Generatives Design vereinfacht die Erstellung von Lösungen zur Raumgestaltung und -verteilung, bei denen die Bewegungen von Menschen und ihre Interaktionen mit der Umgebung berücksichtigt werden. Darüber hinaus vereinfacht die KI eine Ausrichtung auf Wohlbefinden, Produktivität und Effizienz und ermöglicht hyperrealistische Simulationen, die die Bewertung von Projekten vor ihrer Umsetzung erleichtern, die Zeit bis zum Entwurf verkürzen und die Entscheidungsfindung zusammen mit dem Kunden beschleunigen.

Zaha Hadid Architects nutzt KI, um für seine neo-futuristischen Projekte neue, hyperrealistische und komplexe Formen zu schaffen.

Laut Jennifer Durand, Expertin für Digitalisierung und Design bei Zaha Hadid Architects, erweitert die Nutzung von generativem Design den kreativen Spielraum und die Innovationsfähigkeit der Architekten, da es

„in der Lage ist, die Nutzung des Raums vorherzusagen und automatisch Lösungen zu entwickeln.“

Energieeffizienz und Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit hat sich zu einer echten Priorität für den Sektor entwickelt, und die Verwendung von künstlicher Intelligenz unterstützt alle Beteiligten dabei, umweltbewusstere und verantwortungsvollere Entscheidungen zu treffen. Echtzeit-Datenanalysen erlauben, den Energieverbrauch von Gebäuden zu optimieren, Nutzungsverhalten und Emissionen zu antizipieren, nachhaltigere Materialien auf der Grundlage ihrer Umweltbelastung auszuwählen und insgesamt die Lebensdauer sowohl von Gebäuden als auch von Einrichtungsgegenständen zu verlängern und zu verbessern.

Diese Vision steht in engem Zusammenhang mit Actius Konzept der Life Friendly Spaces und Meilensteinen wie z. B.:

  • Registrierung unseres Kohlenstoff-Fußabdrucks in Scope 1+2+3
  • Erlangung der LEVEL® 2-Zertifizierung (FEMB) im Jahr 2023
  • Verwendung von zertifiziertem Holz, recycelten Kunststoffen und Modellen der Kreislaufwirtschaft

KI in Projektmanagement und Bau

Beim intelligenten Bauen wird künstliche Intelligenz genutzt, um Prozesse zu automatisieren und die Umsetzung von Projekten zu verbessern: von der vorausschauenden Planung auf der Baustelle und der frühzeitigen Erkennung von Konflikten bis hin zur Echtzeitüberwachung von Bauwerken und einer effizienteren Budgetverwaltung. Es ermöglicht auch die Einbeziehung von Robotern und fortschrittlichen Fertigungstechniken. So kann jede Phase des Projekts flexibler und präziser umgesetzt werden.

Gilles Retsin, Gründer von AUAR (Automated Architecture), sieht KI als Tür zu einer zugänglicheren, lokaleren und nachhaltigeren Bauweise, denn sie ermöglicht die

„Industrialisierung und Personalisierung des Wohnraums mit standardisierten Prozessen, aber einzigartigen Ergebnissen.“

KI-basierte Architekturprojekte

Mehrere internationale Studien verdeutlichen das Potenzial der KI in der Architektur:

Zaha Hadid Architects

Das Studio setzt KI für seine neofuturistische Architektur ein, um neue, hyperrealistische und komplexe Formen zu erzeugen, konkret für eine kreative Ideenfindung und die Vorhersage des Nutzungsverhaltens vor dem Bau.

Nagami

KI wird von Nagami zusammen mit 3D-Druck und recyceltem Kunststoff verwendet, um Möbel, Innenräume und Strukturen zu schaffen, die zuvor undenkbar waren. Wie Manuel Jiménez García betont, zeigt der Ansatz, „wie ein grenzenloses Material wie Kunststoff durch KI in eine nachhaltige Lösung verwandelt werden kann“.

AUAR

Das Bauunternehmen überdenkt den modularen Wohnungsbau mithilfe von KI und Robotisierung, um mit automatisierten und lokalen Prozessen maßgeschneiderte Häuser  zu bauen und dabei Kosten und Zeit zu sparen.

Die Perspektive von Actiu

Wir nutzen KI für die Automatisierung von Aufträgen, die Optimierung von Produktionsprozessen, die Robotisierung, das Projektmanagement, die Datenanalyse in Büroräumlichkeiten und die Entwicklung effizienterer und nachhaltigerer Produkte.

Auf diese Weise bewegen wir uns in Richtung unserer Mission, nutzerfreundliche, effiziente und verantwortungsvolle Räume zu gestalten.

Nagami verwendet KI zusammen mit 3D-Druck und recyceltem Kunststoff, um Möbel, Innenräume und Strukturen zu schaffen, die zuvor undenkbar waren.

Vorteile und Herausforderungen der KI-Nutzung in der Architektur

Die Nutzung Künstlicher Intelligenz in der Architektur bringt zahlreiche Vorteile mit sich, die sowohl den kreativen Prozess als auch die Umsetzung von Projekten wesentlich flüssiger und effektiver machen:

  • Größere Kreativität: Erstellung unendlich vieler alternativer Entwürfe
  • Kosten- und Zeitersparnis: schnellere und effizientere Iterationen
  • Bessere Entscheidungsfindung: fortgeschrittene Datenanalyse
  • Extreme Personalisierung: Anpassung von Räumen an die tatsächlichen Bedürfnisse
  • Geringere Umweltbelastung: Optimierung von Materialien, Energie und Prozessen

Die Anwendung von KI in der Architektur bringt jedoch nicht nur Vorteile, sondern auch einige Herausforderungen mit sich, die berücksichtigt werden sollten. Einerseits kann sie zu einer technologischen Abhängigkeit führen, die eine ständige Weiterbildung erfordert, um auf dem neuesten Stand zu bleiben. Zudem ist von entscheidender Bedeutung, die Akzeptanz der Teams und Kunden sicherzustellen und KI somit in die traditionellen Arbeitsabläufe zu integrieren. Gleichzeitig ist es wichtig, eine Entmenschlichung des kreativen und einzigartigen Prozesses zu vermeiden und trotzdem effizient zu agieren. Und schließlich gilt es, mit Daten und geistigem Eigentum ethisch umzugehen.

Automated Architecture (AUAR) Ltd. revolutioniert den Wohnungsbau und setzt KI und Robotik ein, um modulare, maßgeschneiderte Häuser zu bauen.

Den Unterschied wird weiterhin das menschliche Urteilsvermögen sowie der kritische und kreative Blick der Experten machen.

Künstliche Intelligenz ersetzt Architekten oder Designer nicht, sondern macht ihre Arbeit besser, indem sie es ermöglicht, menschlichere und flexiblere Räume zu schaffen. Dank dieser Werkzeuge können sich die Experten auf den strategischeren und kreativeren Teil des Projekts konzentrieren und neue Wege der Planung und des Bauens erkunden. So bewegen wir uns weiter in Richtung einer nachhaltigen, technologischen Architektur, die stets auf den Menschen ausgerichtet ist.