Archilyse bewertet Architektur

Archilyse bewertet Architektur

Manuel Pestalozzi | 11. September 2019 | Digitalisierung

Das ETH-Spin-Off Archilyse hat ein digitales Angebot entwickelt, das Eigenschaften von Bauwerken breit erfasst und verarbeitet. Ziel ist, die Qualität von Grundrissen an spezifischen Standorten vergleichbar zu machen.

Vogelperspektive mit Archilyse
Gestapelte Heatmaps repräsentieren das Hochhaus zur Palme in Zürich. Sie stellen das Kriterium «Aussicht ins Grüne» dar. Bild: Archilyse AG


Mit digitalen Hilfsmitteln kann man Lebewesen auf Herz und Nieren prüfen. Der Computer wird ihren Gesundheitszustand oder ihre Fitness anschliessend detailliert kommentieren und gegebenenfalls einen Handlungsbedarf ausweisen. Weshalb sollte das nicht auch bei bestehender oder geplanter Architektur möglich sein? Das muss in etwa die Fragestellung gewesen sein, mit der Matthias Standfest seine Forschungstätigkeit startete, die schliesslich zur Gründung des ETH Spin-Off Archilyse führte.

Gegenstand von Standfests Doktorarbeit war die allgemeingültige Bemessung von Architektur mit maschinellem Lernen. Im Kern geht es um Algorithmen, welche in der 2017 gegründeten Archilyse AG weiterentwickelt wurden und nun für Anwendungen in der Praxis zur Verfügung stehen.

Analyse aufgrund von Grundrissen
Die Kernkompetenz von Archilyse ist die API, das Application Programming Interface, also eine Programmierschnittstelle. Mit seiner API ist Archilyse in der Lage, eine Sammlung von Informationen zu einer kohärenten Aussage zu verarbeiten. Das Unternehmen nennt diese Leistung eine «ganzheitliche Analyse und Bewertung von Architekturqualität».

Ausgelöst wird die Analyse in der Regel durch einen Geschossgrundriss. Samt Adresse des Objekts wird dieser als PDF, als Bilddatei oder als IFC-BIM-Modell angeliefert. Neben den Grundinformationen werden auch Angaben zur Raumhöhe und Geschosszahl sowie zum Baujahr und Mietpreis berücksichtigt. Hinzu kommen interne Inputs von Archilyse über den Standort und die Vorlieben potenzieller Nutzer.

Aussicht, Tageslicht und Lärmbelästigung
Aus den angelieferten Informationen erstellen die Archilysetools ein rudimentäres dreidimensionales BIM-Modell. Dieses wird anschliessend in ein Modell der Umgebung eingesetzt. Dieser Aufbauprozess beschleunigt sich dank der künstlichen Intelligenz der Tools mit wachsender Auftragszahl. Manuell dauerte dieser Prozess etwa einen halben Tag, diese Zeit konnte bereits auf wenige Sekunden reduziert werden. Ausgehend von diesem digitalen Simulations-Setup erfolgt dann das Analyseverfahren. Zahlreiche Eigenschaften werden ermittelt wie Aussicht, Tageslichtverhältnisse oder Lärmbelastung.

Zu diesen Erwägungen gesellt sich die Raumwahrnehmung durch verschiedene Typen. Unterschiedliche Haushalts-Konfigurationen oder Altersklassen lassen sich vergleichen, Familien mit Kindern, ältere Personen, Wohngemeinschaften. Zusammenfassend handelt es sich um mit grafischen Darstellungen angereicherte Reports.

Möblierbarkeit mit Archilyse
Die Heatmap zeigt den Isovist, ein Sichtbarkeitsmass, das zur Bewertung visueller Kontrollen sowie der Privatheit verwendet wird. Bei den roten Bereichen ist der Überblick besser, in «kälteren» dafür privater.


Verschiedene Simulationen
Zu den Reports zählen Standort-, Aussichts- und Architektursimulationen. Bei der Standortsimulation werden beispielsweise die Distanzen zum nächsten Krankenhaus oder der nächsten Elektrotankstelle aufgelistet. Die Aussichtssimulation ermittelt die Sicht ins Grüne oder auf Gewässer, etwa mit Angabe des Sichtfeldes anhand einer Zahl in Prozent. Bei der Architektur-Simulation schliesslich werden Funktionen, Geometrien oder die Einhaltung von Normen und Standards überprüft. So sollen sich komplexe Zusammenhänge intuitiv erfassen, diskutieren und faktenbasierte Entscheidungen treffen lassen.

Objektive Grundrissqualitäten
Das Ermitteln von bezifferbaren Qualitätskriterien stand auch im Fokus einer Publikation der Credit Suisse zum Schweizer Immobilienmarkt 2019 unter dem Titel «Lage, Lage, Grundriss». Der Beitrag stellt den Bezug her zur oft gehörten Antwort auf die Frage nach den wichtigsten drei Faktoren zur Bewertung einer Liegenschaft.

Diese lautete bisher: Standort, Standort, Standort. In der CS-Publikation wird die bisherige Binsenwahrheit relativiert und anhand von Archilyse-Auswertungen auf ein revidiertes Fundament gestellt. Im Beitrag wird erklärt, dass sich heute mit Hilfe von intelligenten Analysetools und Algorithmen verschiedene Aspekte der Grundrissqualität objektiv beurteilen lassen. Zu den verwendeten Beurteilungskriterien zählten die Gegenüberstellung von «bestimmenden» und «offenen» Grundrissen sowie deren unterschiedliche Auswirkung auf die Nutzungsflexibilität und die Konnektivität zwischen den verschiedenen Räumen einer Wohneinheit. Ebenfalls systematisch untersucht wurde von Archilyse die Möblierbarkeit von Räumen. Anhand von Algorithmen können bei Räumen viele mögliche Einrichtungsvarianten getestet werden. Mit einem Rechteck, das beispielsweise ein Doppelbett symbolisiert, liesse sich die Möblierung simulieren. Fazit der Möblierungsanalyse: Quadratisch geschnittene Räume können vielfältiger möbliert werden. Ergo liefern sie Qualität.

Aussicht ins Grüne mit Archilyse
Die API von Archilyse kann auch Aussicht ins Grüne in einem Quartier darstellen. Die Intensität der Rotwertskala zeigt, wie grün potentiell die Aussicht der dargestellten Gebäude ist. Bild: Archilyse AG


Optimierte Bürogeschosse
In einer Ausweitung des Angebots wendet sich Archilyse auch Geschäftsliegenschaften zu. Mit AOLA, dem Automated Office Layout Generator, lässt sich die Nutzung von Büro-Geschossebenen optimieren. Eine Zusammenarbeit besteht mit dem SIA bezüglich der Prüfung mittels API, ob Normen eingehalten werden, etwa SIA 500 zum behindertengerechten Bauen. Die Regelkonformität lässt sich mit der API auch auf einer höheren Ebene überprüfen. So konnte Archilyse im Auftrag von Entwicklern ermitteln, ob ihre Projekte der Bau- und Zonenordnung der Standortgemeinde entsprechen – und wo gegebenenfalls noch zusätzliches Ausnutzungspotenzial bestand.

Qualität bezieht sich auf die Beschaffenheit einer Sache. Ihre Bewertung umfasst im Grunde genommen alle Eigenschaften, welche diese ausmachen. Gerade bei der Architektur lässt sich diese schwer eingrenzen. Raum, Materialien, kulturelle und soziale Konventionen und nicht zuletzt die potenziell lange Lebensdauer von Bauwerken sind die Faktoren, die es bei der qualitativen Beurteilung zu berücksichtigen gilt.

Das Team von Archilyse kann bereits nachweisen, dass aufgrund ihrer Auswertungen mehr aus bestimmten Liegenschaften gemacht werden kann. Dabei vertritt es die Sichtweise der Immobilienbewirtschaftung. Viele mögen erschaudern ob der Idee, dass sich Qualität aus einzelnen Grundrissen ableiten lassen soll. Jenseits der Wohnungs- oder Bürogrundrisse gibt es jedoch auch anderes, was die Qualität ausmacht und in Betracht gezogen werden muss wie die Haptik, Gerüche oder städtebauliche Aspekte. Können denn abstrahierte Vorlieben quasi im Alleingang zu einem erfreulichen Gebäudebestand beitragen?

Architektonische Qualität sollte unbedingt auch vor dem Hintergrund der Digitalisierung im Fokus stehen.

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