Computerbasierte Methoden und KI für die Planung klimaneutraler Gebäude : Untersuchung sozialer und technischer Potenziale und Herausforderungen der Anwendung computerbasierter Planungsmethoden in der Bauplanungspraxis
Date
2025
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stuttgart : ZIRIUS, Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung
Stuttgart : ICD/CA
Stuttgart : IntCDC, Cluster of Excellence
Stuttgart : ICD/CA
Stuttgart : IntCDC, Cluster of Excellence
Abstract
The digitalization of the planning and construction practice offers software solutions for various problems and tasks, such as 3D-modeling, resource reduction, project coordination, or documentation. Such computational methods include building information modeling (BIM), generative design, energy simulation, optimization, and artificial intelligence (AI). These methods are being developed and tested in research environments and individual architectural firms. Computational methods can contribute in various ways to the design of carbon-neutral buildings and retrofits. However, their application in practice, especially in the early design phase that is important for climate neutrality, falls short of their potential. Existing studies mainly focus on the potential to improve and increase the efficiency of specific design and construction methods. There is a lack of research on whether and how these computational methods are used and to what extent they contribute to improving the carbon footprint of the built environment.
This interdisciplinary research project sheds light on the decision-making backgrounds of computational methods and their conditions of use for the design of climate-neutral buildings and retrofits. A research team of social scientists and computational designers is investigating the social and technical conditions for the successful use of computational design methods in practice.
Die fortschreitende Digitalisierung der Planungs- und Baupraxis bietet Softwarelösungen für verschiedene Problemstellungen und Aufgaben wie die 3D-Modellierung, die Ressourcenminimierung, die Gewerkekoordination oder die Projektdokumentation. Zu solchen computerbasierten Methoden gehören zum Beispiel Building Information Modeling (BIM), Generative Design, Energiesimulationen, Optimierung und Ansätze der Künstlichen Intelligenz (KI). Diese werden in der Forschung und in einzelnen Architekturbüros für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten entwickelt und erprobt. Computerbasierte Methoden können vielseitig zur Planung von klimaneutralen Gebäuden und Gebäudesanierungen beitragen. Ihre Nutzung bleibt jedoch in der Praxis, vor allem in den für Klimaneutralität wichtigen frühen Entwurfsphasen, hinter den Erwartungen zurück. Vorhandene Untersuchungen konzentrieren sich vorwiegend auf die Potenziale für die Verbesserung und Effizienzsteigerung konkreter Entwurfs- und Bauprozesse. Untersuchungen, ob und wie diese computerbasierten Methoden eingesetzt werden und inwiefern sie tatsächlich zu einer verbesserten Klimabilanz der gebauten Umwelt beitragen, fehlen bislang. Das Forschungsprojekt beleuchtet Entscheidungshintergründe für die Anwendung computerbasierter Methoden und ihre Nutzungsbedingungen bei der Planung, Entwicklung und Sanierung von klimaneutralen Gebäuden. Ein interdisziplinäres Forschungsteam aus den Sozialwissenschaften und der Architektur ermittelte die sozialen und technischen Voraussetzungen für einen erfolgreichen Einsatz von computerbasierten Bauplanungsmethoden in der Praxis. Ziel des Projekts war es, die Potenziale und Herausforderungen des Einsatzes von computerbasierten Planungsmethoden für klimaneutrales Bauen in der Praxis zu identifizieren, um daraus notwendige Unterstützungsmaßnahmen für Planer:innen in Deutschland abzuleiten.
Die fortschreitende Digitalisierung der Planungs- und Baupraxis bietet Softwarelösungen für verschiedene Problemstellungen und Aufgaben wie die 3D-Modellierung, die Ressourcenminimierung, die Gewerkekoordination oder die Projektdokumentation. Zu solchen computerbasierten Methoden gehören zum Beispiel Building Information Modeling (BIM), Generative Design, Energiesimulationen, Optimierung und Ansätze der Künstlichen Intelligenz (KI). Diese werden in der Forschung und in einzelnen Architekturbüros für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten entwickelt und erprobt. Computerbasierte Methoden können vielseitig zur Planung von klimaneutralen Gebäuden und Gebäudesanierungen beitragen. Ihre Nutzung bleibt jedoch in der Praxis, vor allem in den für Klimaneutralität wichtigen frühen Entwurfsphasen, hinter den Erwartungen zurück. Vorhandene Untersuchungen konzentrieren sich vorwiegend auf die Potenziale für die Verbesserung und Effizienzsteigerung konkreter Entwurfs- und Bauprozesse. Untersuchungen, ob und wie diese computerbasierten Methoden eingesetzt werden und inwiefern sie tatsächlich zu einer verbesserten Klimabilanz der gebauten Umwelt beitragen, fehlen bislang. Das Forschungsprojekt beleuchtet Entscheidungshintergründe für die Anwendung computerbasierter Methoden und ihre Nutzungsbedingungen bei der Planung, Entwicklung und Sanierung von klimaneutralen Gebäuden. Ein interdisziplinäres Forschungsteam aus den Sozialwissenschaften und der Architektur ermittelte die sozialen und technischen Voraussetzungen für einen erfolgreichen Einsatz von computerbasierten Bauplanungsmethoden in der Praxis. Ziel des Projekts war es, die Potenziale und Herausforderungen des Einsatzes von computerbasierten Planungsmethoden für klimaneutrales Bauen in der Praxis zu identifizieren, um daraus notwendige Unterstützungsmaßnahmen für Planer:innen in Deutschland abzuleiten.