Den in sich paradoxen Begriff „Digitale Materialität“ haben die Schweizer Architekten Gramazio und Kohler geprägt. Was sie damit meinen, erläuterte Matthias Kohler am 10. Juni einmal mehr in einem Vortrag, den er im Rahmen der Ausstellung „Wendepunkt(e) im Bauen – von der seriellen zur digitalen Architektur“ des Architekturmuseums der TU München hielt. Diese war von 18. März bis 13. Juni in der Pinakothek der Moderne zu sehen und veranschaulichte anhand von Modellen, Filmen und Animationen in zwei Räumen die Entwicklung der seriellen Architektur, vom Münchner Glaspalast über Wachsmanns Flugzeughangar und die Plattenbauten der DDR bis zur modernen »schweren Vorfabrikation «. Ein dritter Raum widmete sich der digitalen Architektur. Mit computergesteuerten Entwurfs- und Fertigungsmethoden und der Möglichkeit einer wirtschaftlichen maschinellen Produktion individuell gestalteter Formen entstand in den 80ern und 90ern nämlich ein neuer Wendepunkt im Bauen.
1959 publizierte Konrad Wachsmann das Buch „Wendepunkt im Bauen“, das zum epochalen Manifest für eine konsequente Industrialisierung des Bauens wurde. Die Zeit für die Erfüllung seines Traums einer lebendigen und befreiten Architektur, durch Variation gleicher Teile im Bauwesen, schien gekommen, als in den ersten beiden Jahrzehnten nach dem Zweiten Weltkrieg die Bauindustrie auf Hochtouren lief. Da die Serienproduktion mit Ausnahme einiger Experimente allerdings oft nur Monotonie hervorbrachte, geriet das industrielle Bauen aufgrund mangelnder ästhetischer Qualität jedoch bald in Kritik. Ein einfaches Beispiel dafür, wie der neue Wendepunkt im Bauen diesbezüglich Veränderung mit sich bringt, ist die von Gramazio und Kohler entwickelte Handysoftware m-shape. Simpel in der Handhabung lässt sich durch Eingabe weniger Parameter (Farben, Dimensionen, Materialen) und durch Berührung des Displays ein ganz individueller Tisch entwerfen. Mit Berührungsstelle und -dauer bestimmt der User, wo und wie stark die Tischoberfläche perforiert wird. Aus den Einstellungen wird dann ein 3D-Datenset gewonnen, welches direkt in Fertigungsanweisungen für eine CNC-Maschine (Computerized Numerical Control) übersetzt werden kann (www.mshape.com).
Der Architekt/Designer ist hier also nicht mehr der Entwerfer der Form selbst, sondern legt vielmehr Parameter fest, durch welche das Objekt bestimmt wird. Weniger für den kommerziellen Erfolg entwickelt, soll das Projekt m-table eher eine Fallstudie darstellen, welche die Grenzen heutiger Interaktion zwischen Mensch und Maschine auslotet. Genau dieses ist nämlich das Thema, welchem Gramazio und Kohler in ihren Forschungsarbeiten an der ETH Zürich auf den Grund gehen. Ihrer Theorie nach ist die digitale Architektur das Bindeglied, welches die seit der industriellen Revolution auseinandergedrifteten „Faktoren“ Mensch und Maschine wieder zusammenführt. Mit „Digitaler Materialität“ meinen sie eine sich abzeichnende Veränderung im Ausdruck von Architektur, die aus dem Wechselspiel zwischen digitalen und materiellen Prozessen beim Entwerfen und Bauen entsteht. Digitale Fabrikation macht es möglich, dass Entwurfsdaten direkt in den Aufbauprozess von Material eingewoben werden. Die Möglichkeit des Architekten, direkt in die digitalen Herstellungsprozesse eingreifen und diese mitgestalten zu können, birgt das Potenzial der Entwicklung einer völlig neuen Ästhetik und sinnlicher Qualität in sich. Eine Schwerpunktsetzung der Schweizer auf eben diese impliziert der Ausdruck „Digitale Materialität“ ebenfalls schon.
Obwohl keineswegs die Ästhetik, sondern immer auch die Funktion im Vordergrund von Gramazios und Kohlers Forschungsarbeit stehen, streben sie stets ein Gleichgewicht in der Anwendung von digitalen und physischen Methoden an, um nicht den Bezug zur sinnlichen Wahrnehmung und dem Maßstab des Bauens zu verlieren.
Als Grundmaterial gingen die beiden Architekten zunächst von Modulen, wie dem Ziegelstein aus und erweiterten das Spektrum dann bis hin zu flüssigen bzw. aufschäumenden Materialien. In ihrem Projekt „Die programmierte Wand“ brachten sie gemeinsam mit StudentInnen dem computergesteuerten Industrieroboter ihrer Forschungsanlage das Mauern bei. Bei der Entwurfsübung „Die sequenzielle Wand“, von der ein Endergebnis in der Ausstellung zu sehen war, sollten Holzlatten so angeordnet werden, dass sie funktionale Anforderungen einer Außenwand erfüllen. Einzelne herausragende Stücke führen somit nicht nur zu einem starken expressiven Ausdruck, sondern schützen die Konstruktion auch gleichzeitig vor eindringender Feuchtigkeit. Während bei der „programmierten Wand“ die einzelnen Elemente noch im Labor aufgebaut wurden, kam bei der Installation für die 11. Architektur Biennale in Venedig „Structural Oscillations“ die mobile Fabrikationsanlage R-O-B zum Einsatz. In einem Standardfrachtcontainer untergebracht, ist der Roboter so auf der ganzen Welt einsetzbar. Bei einem seiner jüngeren Einsätze, der Installation „Pike Loop“ in New York, Manhattan, erlaubte der Entwurf sogar einen direkten Einsatz auf der Baustelle. Die 22 Meter lange kontinuierliche Schleife
wurde vor Ort entlang einer Fußgängerinsel mit 7.000 Backsteinen (dem traditionellen Baumaterial New Yorks) vom Industrieroboter aufgebaut, der sich auf einem beweglichen
Tieflader befand.
Die Forschungsergebnisse von Gramazio und Kohler kamen aber auch bei mehreren Bauprojekten bereits erfolgreich zum Einsatz – zum Beispiel beim Weingut Gantenbein in Fläsch und einem privaten Wohnhaus in Riedikon. Es ist ihnen wichtig, dass es für ihre Entwicklungen auch einen Markt gibt. Der Stand der Forschung ist jetzt so weit, dass sich ArchitektInnen fragen sollen, was sie mit den neuen Technologien anfangen wollen.
