Gestalten der physischen Landschaft

Punktwolken-Modellierung als ortsspezifische Entwurfsmethode in der Landschaftsarchitektur, angewandt auf eine Fallstudie in Singapur.

Das Entwerfen im grossem Massstab von urbanen Landschaften entsteht oft ohne topografischen Bezug und entwickelt deshalb keine kongruente Beziehung zwischen Gelände, Landbedeckung und Stadtraum. Das vorliegende Forschungsprojekt strebt danach, das Gestalten der Landschaft durch die Entwicklung einer neuen Methode um die formale, funktionale und ästhetische Komposition zu stärken. Diese Entwurfsmethode stützt sich auf georeferenzierte Punktwolkenmodelle, erstellt mit Hilfe von Laser-Scanning. Punktwolkenmodelle liefern eine präzise, dreidimensionale geometrische Darstellung, die es erlaubt, die detaillierte Form der Umgebung zu verstehen und zu bearbeiten. Die Methode besteht darin, diese Modelle zu manipulieren, um aufgrund der bestehenden Standortbedingungen neue Konfigurationen zu gestalten. Die Entwurfsmethode wird dabei in drei Phasen aufgeteilt, die alle mit den dreidimensionalen Modellierungstechniken verbunden sind. Jede Phase weist eine technische Komponente und eine angewandte Komponente auf.

Die technische Komponente umfasst methodische Schritte zur Interaktion mit Punktwolkenmodellen. Sie wurde durch einen disziplinübergreifenden Transfer aus anderen Bereichen entwickelt, die mit lasergestützten Daten arbeiten. Ergänzt wurde dieser Transfer durch die Einbeziehung von Literatur aus umweltspezifischen Bereichen wie der Archäologie, der Fernerkundung und den Umweltwissenschaften. Diverse Techniken der Vermessung und der geometrischen Dokumentation wurden während der 6. CIPA-Sommerschule von 2019 in Gyeongju, Republik Korea, verfeinert. Ein technischer Workflow zur Leistungsauswertung von Entwürfen wurde in Zusammenarbeit mit Forschern und Ingenieuren des Moduls «Ecosystem Services in Urban Landscapes» am Future Cities Laboratory (FCL) in Singapur unter der Leitung von Prof. Peter Edwards entwickelt.

Die angewandte Komponente ermöglichte es, den Ansatz im Bereich der Landschaftsgestaltung zu kontextualisieren. wurde auf der Grundlage einer Serie experimenteller Entwurfskurse und Wahlfächer unter der Professur für Landschaftsarchitektur an der ETH Zürich, Prof. Christophe Girot, entwickelt, die als Katalysatoren zur Integration von Laserscan-Daten in den Entwurfsprozess dienten. Innovative Instrumente und Techniken wurden am Landscape Visualization and Modeling Lab (LVML) getestet und daraufhin auf Entwurfsaufgaben angewandt. Das Verfahren wurde in Design Research Studios (DRS) von BA- und MA-Studierenden an der ETH Zürich und der SUTD in Singapur getestet. Diese Studios erlaubten die Überprüfung der Forschungshypothese, die die Manipulation von Punktwolkenmodellen zur Entwicklung von Entwurfslösungen voraussetzte.

Diese Forschung trägt zum aktuellen Diskurs über die Leistungsauswertung von Entwürfen bei. Der Einbezug von wissenschaftlichem Feedback in den Entwurfsprozess erfolgt durch digitales Modellierenund dynamische Simulation, die jeweils die Untersuchung der physischen Form des Entwurfs und des zeitlich variierenden Verhaltens des dynamischen Kontextes ermöglicht. Punktwolkenmodelle, die gemäss Entwurfsintentionen verändert werden, werden mittels Simulationsmodellen ausgewertet, um Verbesserungspotentiale aufzudecken und so zur Produktion von ortsspezifischen Entwurfslösungen beizutragen. Dieser Ansatz schärft die Wahrnehmung im Entwurfsprozess zur Analyse, zum kulturellen Einbezug, zur Vorstellungskraft und zum künstlerischen Ausdruck. Dank diesem geschärften Bewusstsein kann eine neue Handlungslogik entstehen, um unsere Umwelt zu gestalten und funktionale wie programmatische Aspekte mit der räumlichen Eigenschaft der Landschaft in Einklang zu bringen.

Doktorat

Philipp R. W. Urech

Dissertationsleitung

Prof. Christophe Girot

Korreferat

Prof. Adrienne Grêt-Regamey, Prof. Bradley Cantrell