Fortschreitende Technologisierung im Bauwesen sowie hohe Bautätigkeiten führen zu rasanten Veränderungen der Umwelt. Daher sollen ortsbauliche Gestaltungshinweise in diese komplexen Prozesse eingeflochten werden, um anhand baukultureller Merkmale Veränderungen des Ortsbilds frühzeitig aufzuzeigen.

Seit 15 Jahren setzt sich das Forschungsfeld Siedlungsplanung und Ortsbildgestaltung am Institut für Bauen im alpinen Raum der FH Graubünden für Pflege, Schutz und Weiterentwicklung von lokaler Baukultur ein. Eine erste Version des Baumemorandums als neues Arbeitsinstrument für Behörden und Planende wurde 2010 für Disentis entwickelt. Für die Gemeinde Mels wurden daraufhin erstmals Strassenansichten des Dorfkerns aufgenommen und sich wiederholende Fassadenmerkmale graphisch dargestellt. Die Weiterentwicklung fand in zahlreichen folgenden Aufträgen anderer Gemeinden statt. In der Anwendung des bisherigen analogen Baumemorandums zeigt sich einerseits die Stärke als einfaches verständliches Kommunikationsmittel für Expert:innen und Laien sowie die Schwächen der Auffindbarkeit und Effizienz. Im heutigen Arbeitsalltag von Planenden werden die Grundlageninformationen aus einem Geoportal (CIM) bezogen. Weitere Recherchen möglicher Zusatzinformationen finden nicht mehr statt. Naheliegend ist, das bekannte Baumemorandum in das CIM einzubinden.

Weiterentwicklung der lokalen Baukultur

Es ermöglicht dem Planer eine intensive Berücksichtigung des benachbarten Gebäudebestands. Durch eine im Kontext dargestellt Ansicht des Projekts werden räumliche Zusammenhänge, gestalterische Verwandtschaften und architektonische Ausnahmen besser ersichtlich.

Automatisierung der Darstellung baukultureller Ordnungsprinzipien

Derartige Schemata oder Muster zu erkennen, ist die Stärke moderner Data Science-Verfahren (Neuronaler Netze oder Deep Learning). Ziel ist es, ein derartiges Netz auf Basis verschiedener Fassadenmodelle anzulernen, um bestimmte Attribuierung (semi)automatisiert durchführen zu können. Die Automatisierung kann aufwändige Zeichnungsarbeit ersetzen, Fehlerquellen durch die händische Bearbeitung vermeiden und dient als Grundlage für eine anschliessende Validierung und Interpretation durch Expert:innen.

Qualitätskriterien für die Öffentlichkeit

Die Anforderungen an die Raumplanung steigen parallel, nicht aber die Qualität des Ortsbildes. Es ist jedoch oft die Gestaltung der Bauten und Freiräume, die das Bild des Ortes prägen. Qualitätskriterien zu definieren ist demnach zukünftig eine elementare Forderung, um die Siedlungsstrukturen an die sich rasant veränderten Herausforderungen anzupassen. Diese transparente Kommunikationsmethode soll das Vertrauen der Bevölkerung in eine objektive Baubewilligungspraxis fördern.

Auf Basis einer analogen Methodik, dem „Baumemorandum“, sollen Aspekte lokaler Baukultur digitalisiert und Nutzer:innen von CIM als zusätzliche Entscheidungsgrundlage für Planungsprozesse zur Verfügung gestellt werden. Dazu werden die wiederkehrenden Merkmale der Fassadengestaltung im digitalen Modell objektiv dargestellt, sodass Planner:innen die baukulturelle Verträglichkeit von Planungsanpassungen bereits frühzeitig selbst überprüfen und ggf. anpassen können. Mittels eines Deep Learning-Ansatzes soll ein künstliches neuronales Netz (KNN) zur (semi)automatischen Erkennung und Bewertung von Ordnungsprinzipien in Fassaden trainiert und eingesetzt werden. Grundlage hierfür bilden exakte Fassadenfotographien, die als Textur auf die digitalen Modelle aufgebracht werden und mittels vorhandener Annotationen zum Erlernen der Ordnungsprinzipien durch das KNN dienen. Als Ergebnis wird ein Bild ausgegeben, das die Merkmale als Konturen und Annotationen dargestellt, um damit einen geometrischen Vergleich der Einzelbauten zueinander durchführen zu können. Zukünftig soll es möglich sein, dreidimensionale Gebäudemodelle künftiger Planungen in die Fassadenabwicklungen automatisiert zu integrieren und die Ordnungsprinzipien an diesen fiktiven Bauten ebenfalls automatisch zu erkennen und zu bewerten. Abweichungen der Ordnungsprinzipien im Bestand zu den Ordnungsprinzipien des Neubaus können daraufhin ermittelt und aufgezeigt werden.

Die Berücksichtigung digitaler, baukultureller Aspekte im CIM erfolgt über die webbasierten Geoportale der Firma GeoInfo, wodurch eine Nutzung in grösserem Kontext bzw. in Kombination mit weiterführenden Fragestellungen/Daten möglich ist. Damit sind erstmalig baukulturelle Anliegen mittels eines digitalen Zwillings einem weiten Kreis von Nutzer:innen zugänglich. 

Das Forschungsprojekt sieht vor, die bisherige analoge Darstellung an die zukünftigen Standards anzupassen. Fassadenaufnahmen werden im 3D Stadtmodell in Erscheinung treten und in das Geoportal integriert. Durch diese Massnahme verschmilzt diese Methode des Ortsbildschutzes mit den raumplanerischen Vorgaben und ermöglicht einen einfachen interdisziplinären Arbeitsprozess. Durch die Integration aller für die Innenentwicklung wichtigen Regelungen, Vorgaben und Hinweisen kann der komplexe Entwicklungsprozess des Ortsbildes in unterschiedlichen Massstäben in einem Informationskanal gebündelt werden und die Abhängigkeiten der Planungsentscheide abgelesen werden.

Weitere Team-Mitglieder:

• Oliver Hänni