Ingenieure denken primaer mit Hilfe einer mathematischen Sprache und Architekten mit einer visuellen. Diese Trennung entstand in der Zeit der Industriellen Revolution, als unter dem Einfluss der Enzyklopaedisten, die Physik zur Grundlage der technischen Ausbildung wurde. Heute schwaecht sich diese Trennung langsam wieder ab. Film und Fernsehen, CAD, das Reklamewesen, und die internationale Zeichensprache verstaerken unsere visuelle Sprachfaehigkeit. Wir "lesen" die Welt anders als unsere Eltern. Unsere Fachsprachen blieben jedoch bisher konservativ. Das muss sich nun aendern.
Unsere Wortwahl und Gesichtspunkte sind von unseren Zielsetzungen bestimmt. Das kann leicht zu Missverstaendnissen fuehren. Betrachtet der Ingenieur das statische Verhalten einer Bogenbruecke mit Zugband, so stellt sie einen einfachen Balken dar. Der Architekt interessiert sich fuer die Erscheinungsform und nennt sie einfach einen Bogen mit Zugband. Vor einem Jahrhundert betrachtete man vor allem den Konstruktionsvorgang und nannte sie eine "Haengebruecke," da die Fahrbahn am Bogen aufgehaengt ist. Balken, Bogen und Haengebruecke - alle sind korrekte Interpretationen des Objekts. Jedoch fusst die Sicht von jeder Fachgruppe in einer fachspezifischen und zeitbedingten Logik.
Architekten sind objektorientiert. Sie interessieren sich primaer fuer den fertigen Bau und erst sekundaer fuer die Fragen der Herstellung oder Lebensdauer. Architekturzeitschriften zeigen darum vor allem neue Gebaeude, und architektonische Voruntersuchungen beschaeftigen sich damit, was man auf einem bestimmten Grundstueck bauen kann. Es ist klar, dass die Architektur unter diesen Umstaenden Entwurfstheorien kennt, dafuer keine Entwurfsmethodik.
Ingenieure sind dagegen vorwiegend prozessorientiert. Ihre Zeitschriften zeigen eher die Unordnung eines mit Maschinen und Menschen gefuellten Bauplatzes, und eine Ingenieur- Voruntersuchung beschaeftigt sich damit, wie man einen vorgegebenen Entwurf realisieren kann. Im Ingenieurwesen dient theoretisches Wissen vor allem der Berechnungsmethodik. Eine Entwurfstheorie des Ingenieurwesens gibt es nicht.
Das, was ich als "technisches Denken" bezeichne ist eine Mischung aus Wissenschaft und Empirie. Es vereint zwei gegensaetzliche Weltbilder, pendelt nach Bedarf zwischen Analysieren und Erschaffen, und manifestiert Eigenschaften, welche die Ausgangsformen nicht zeigen. Wir kennen das wissenschaftliche Denken aus der Schulzeit, aber das empirische und kreative Denken wird uns nur rudimentaer mitgegeben. Es arbeitet mit Assoziationen, (Anm.1) die Beziehungsnetze schaffen ohne hierarchische Zuordnungen. Wir brauchen es im kreativen Entwurfsprozess, ohne dass wir es analytisch fassen koennen. Heute erkennt man die Vorteile dieser horizontal-organisierten Denkform. Unternehmensberater, zum Beispiel, empfehlen ihren Kunden, Betriebe horizontal zu organisieren. Sie sollen kreativer arbeiten, als in einer traditionellen Hierarchie.
Ein wissenschaftliches Denksystem muss vom Benuetzer unabhaengig sein. Assoziatives Denken dagegen ist vom Benuetzer steuerbar. Es kategorisiert nicht und wertet nur in einem kulturellen Kontext. Der Benuetzer bestimmt selber die Beziehungen zwischen den Elementen. Das Entwerfen verwendet beides, das objektive, analytische und das subjektive, kreative Denken.
Die Wissenschaften und Kuenste bilden zusammen das, was wir ueblicherweise mit dem Wort "Kultur" bezeichnen. Unsere Schulbildung betont sie und vergisst dabei die dazwischenliegende Technik. Wenn sie ueberhaupt gefeiert wird, erscheint sie in der Form der Industrieproduktion. Meistens wird sie aber von Aussenstehenden als "angewandte Wissenschaft" abgehandelt oder als deterministisches Zweckdenken bekaempft. Die erste Ansicht basiert auf dem analytischen Aspekt der Technik und die zweite auf der unmittelbaren Problemloesung, die meistens nicht weiter fuehrt als zum Objekt. Die Technik ist aber weder Angewandtes noch ein reines Zweckdeterminsimus, sondern die Denkart, welche unser Zeitalter antreibt. Wir koennen sie aus unserem Leben nicht wegdenken. Als Baufachleute kennen wir alle den Zwiespalt zwischen dem technischen Denken und den Denkarten aus denen es sich zusammensetzt.
Architekten und Ingenieure beschaeftigen sich mit der Welt des Machens. Sie sprechen darum eine andere Sprache als die der Natur- und Geisteswissenschaften. In der Technik wandelt sich das Wort "System" von seiner Bedeutung als "Ordnungsprinzip," zum "funktionierenden Objekt" oder "Baukasten." Das Ziel des technischen Denkens ist weder Erkennen noch Wissen, sondern die Erschaffung von Objekten, und die Methode ist die komplexe Taetigkeit des reellen Problemloesens. Ein Teilproblem kann manchmal interessanter sein als das Ganze, und das Wort "Detail" bedeutet deshalb "kleinformatiges Problem," nicht "hierarchisch untergeordneter Teil" wie in den Wissenschaften. Die Ingenieurarbeiten eines Eiffels, die zur Systematisierung des Eisenbaus beitrugen, eines Maillarts, welche die formalen Implikationen der monolithischen Wirkungsweise in Stahlbeton erforschten, oder eines Leslie Robertsons, welche die Verbundkonstruktion in Wolkenkratzer vorantreibt, sind voll von Beispielen fuer die Bedeutung des Detailentwurfs. Ebenfalls die Architektur eines Palladios, die Schichtung, Form und Raum neu zueinander in Beziehung setzt, eines Schinkels, die Raum, 'Bridging the Gap'-Betrachtungen zu.
Als Baufachleute sind wir kaum an der Methodik des Wissens, an der "Epistemologie," interessiert. Das beunruhigt besonders Ingenieure, die ihre Berechnungsmethoden aus der Physik beziehen. Fuer das Bauen genuegt eine approximative Errechnung des Tragverhaltens als Nachweis. Der Beweis der Richtigkeit einer technischen Methode liegt im Funktionieren des Objekts (Anm.2) und nicht in einer formulierten Systemlogik. Diese Bedeutungsverschiebung wird von Mathematikern und Naturwissenschaftlern selten erkannt. Sie halten das, was Ingenieure tun, fuer ein naives Missverstehen der Theorie. Darum litten auch Ingenieure im neunzehnten Jahrundert oft unter einem falschen Minderwertigkeitsgefuehl. Sie waren weder Architekten, die sie fuer Kuenstler hielten, noch waren sie Naturwissenschaftler. Sie standen somit ausserhalb des kulturellen Geschehens und fuehlten sich unter Druck, kuenstlerische und wissenschaftliche Faehigkeiten zu beweisen. Das Erste taten sie indem sie ueberfluessige Dekorationen an ihre Objekte anbrachten, und das Zweite bewiesen sie mit der Verfolgung der sogenannten "Wahrheit" in Teilproblemen. Zum Beispiel brachte die akribistischen Berechnungen der Kettenlinienform und Kettenquerschnitt fuer jeden Belastungsfall eine sinnlose Genauigkeit und komplizierte, teurere Haengebruecken. (Anm.3) Architekten versuchen ihrerseits oft, objektiv zu argumentieren wo keine Objektivitaet zu finden ist und sie ein assoziatives und subjektives Argument entwickeln muessen. Beide vermeintlichen "Schwaechen" stammen nur vom Wunsch her, das technischen Denken mit wissenschaftlichen Kriterien erfassen zu wollen anstatt seine Eigenstaendigkeit zu akzeptieren.
Architektur umfasst Gebiete von Technik zur Kunst. Der Sprung ist klein, und Architekturtheoretiker und -praktiker liegen weniger weit auseinander als im Bauingenieurwesen, wo die Ueberlagerung von technischem, strategischem, und wissenschaftlichem Denken zu internen Spannungen fuehrt. Diese Spannungen sind besonders im franzoesischem und angelsaechsichem Raum ausgepraegt, wo Praktiker und Theoretiker sich oft nicht verstehen. Die Praktiker finden die Theoretiker irrelevant und abstrakt, waehrend die Theoretiker ihre Kollegen fuer unklare Denker halten. Das ist gar nicht neu. Vor 160 Jahren fuehrten solche Differenzen zur Gruendung der "Ecole centrale" in Paris durch eine Gruppe von Praktikern (Anm.4) die sich von der theoretischen "Ecole polytechnique" zu distanzieren suchten. Aus dieser Gegenschule stammten zwei der bedeutendsten Eisenbauer der zweiten Haelfte des letzten Jahrhunderts: Gustave Eiffel und der Chicagoer William Le Baron Jenney.
Wenn wir, zum Beispiel, die Aesthetik eines Ingenieurbaus diskutieren, uebernehmen wir die Normen und Kriterien der Kunstgeschichte. Diese Normen der Objektbetrachtung (Anm.5) werden von der Architekturkritik verwendet, wo sie mehr oder weniger passen. Akzeptieren wir aber, dass die Betrachtung wenigstens zum Teil von Fachinteressen ausgehen soll, so ist es sinnvoll, eine Aesthetik des Bauprozesses zu entwickeln, (Anm.6) die uns neue Moeglichkeiten liefert. Das Feld wird fuer Baufachleute breiter und faszinierender, und wenn wir die Bauaesthetik auf unsere facheigene Denkweise aufbauen, kann sie sich von einer passiven Betrachtungsweise zu einem aktiven Entwurfswerkzeug fuer beide Berufe entwickeln.
Spaetestens seit den 1960'er Jahren, suchen Architekten nach Wegen, den Bauprozess im Bau sichtbar zu machen. Von den Arbeiten der "Archigram"-Gruppe ausgehend, laesst sich diese Thematik in den Arbeiten von Renzo Piano, Richard Rogers, und Santiago Calatrava verfolgen. Ingenieure suchen ihrerseits nach neuen Anhaltspunkten fuer die Gestaltung von Bauwerken. Herkoemmliche Materialeinschraenkungen verschwinden immer mehr als Entwurfskriterien, weil heute Stahl und zunehmend auch Stahlbeton mit massgeschneiderten Materialeigenschaften herstellbar sind. (Anm.7) Wie koennte, mit solchen Fragen im Hintergrund, eine Aesthetik des "Machens" oder des Bauprozesses aussehen? Aesthetik ist logisches Denken ueber Form. Sie gehoert, wie die Baustatik, zum analytischen Aspekt des technischen Denkens und bestimmt ein visuelles Ordnungsprinzip.
Eine baustatisch oder herstellerisch komplexe Anlage muss nicht kompliziert aussehen. Sie kann, wie im Fall der Brooklyn Bridge in New York, einfach geformt sein: Die Hauptkabel und Diagonalseile werden von den zwei Tuermen getragen. Die Fahrbahn ist an den Hauptkabeln mit Seilen aufgehaengt und gleichzeitig auch direkt an den Diagonalseilen befestigt. Das erste System kann leicht verformt werden, das zweite ist starr. Beide Seiltypen sind mit Briden zusammengefasst und bilden ein Netz. Formal ist das einfach, aber konstruktiv aeusserst komplex. Die vertikalen und diagonalen Glieder dieses Netzes sind nicht nur verschieden flexibel, sondern die Briden geben bei einer langsamen Belastung leicht nach und das Netz passt sich geometrisch an. Bei einer ploetzlichen Belastung blockieren sie jedoch, und die Knoten verhalten sich wie Fixpunkte. Die Ingenieure, die das Bauwerk fuer die Jahrhundertfeier 1983 renovierten, (Anm.8) arbeiteten jahrelang an einem Computerprogramm, um das wirkliche Verhalten des Tragsystems zu verstehen.
Wir koennen eine Form nur kategorisieren, wenn wir dafuer ein Wort besitzen. Auf dieser Weise werden verschiedene Entwurfsverhalten in verscheidenen Kulturen beguenstigt. In der Architektur, mussten alle Sprachen den Begriff der "Loggia" aus dem Italienischen einfuehren, damit er formal im Entwurf benuetzt werden konnte.
Im Ingenieurwesen kennen wir auf deutsch die Unterscheidung zwischen einer "Platte," die Kraefte von ausserhalb der Flaeche aufnimmt und vor allem durch Biegung beansprucht wird, und einer "Scheibe," die Kraefte in der Ebene ableitet und Schubspannungen widerstehen muss. Beide sind durch ihr Tragverhalten und nicht durch ihre raemliche Lage gekennzeichnet. Wir koennen mit dieser klaren Unterscheidung ausgeruestet beispielsweise Faltwerke konzipieren. Auf englisch fehlt diese Klarheit. "Slab" und "flat plate" sind beide horizontale Platten, die eine mit und die andere ohne Unterzuege. "Shear wall," oder der etwas abstraktere Begriff "shear membrane," vesteht man als eine Wand, die Schubkraefte aufnimmt. Solche Tragwerke sind in ihrer raeumlichen Lage bestimmt. Sie liegen nicht schraeg. Somit kann man auf englisch die schraege Tragwerksflaeche nur umschreiben. Das behindert die Konzipierung von Faltwerken oder anderen kombinierten Formen, wie Maillart's, Christian Menn's, oder Calatrava's. Unsere Sprache und was wir entwerfen sind untrennbar.
Die leichte Holzbauweise verwendet Staebe und Sperrholzplatten, die zu duenn sind um selber zu tragen, und Naegel, die an sich schlecht verbinden. Aber wenn sie in Mengen verwendet werden, ergeben sie ein vielseitiges Konstruktionssystem mit ueberraschenden neuen Eigenschaften. Der Mangel an konstruktiver Qualitaet wird durch eine Erhoehung der Quantitaet von Komponenten und Verbindungen kompensiert, genau wie der Ersatz von Qualitaet durch Quantitaet in der industriellen Produktion ein Kennzeichen des amerikanischen Lebensstils ist. Fuer den Europaeer mag der Abtausch negativ aussehen; der Amerikaner empfindet ihn als positiv.
Die amerikanische intellektuelle Kultur zieht den Pragmatismus dem konzeptuellen Denken vor. Auch das ist ein wesentlicher Unterschied zu Europa. Der leichte Holzbau entspricht der pragmatischen Denkweise in meisterhafter Art. Es ist naemlich nicht auszumachen, ob er ein Rahmensystem ist, das mit einer angenagelten Haut versteift wird, oder ob er eine Plattenbauweise ist, deren Flaechen mit Rippen versteift sind. Beide Anschauungsweisen sind moeglich und fuehren zu verschiedenen Baumethoden und architektonischen Aussagen. Der amerikanische Baumeister kann den gleichen Bau nach Belieben hemmungslos auf beide Arten anpacken Fuer den Amerikaner ist das selbstverstaendlich. Fuer den Europaeer, der sich gewohnt ist, konzeptuelle Klarheit zu suchen, kann diese intellektuelle Unbekuemmertheit sowohl verwirrend wie auch befreiend wirken.
Die, fuer unsere Begriffe zu schwachen Holzquerschnitte und Sperrholzplatten bilden scheinbar schlechte Bauten, aber nur scheinbar. Durch die gleichmaessige Verteilung der schwachen Verbindungspunkte ueber den ganzen Bau, sind sie konstruktiv so ueberbestimmt, dass sie paradoxerweise monolithisch wirken. Sie koennen Lasten in unvoraussehbarer Weise tragen, ohne zusammenzubrechen. Das koennen unsere traditionellen Fachwerk- und Staenderbauten nicht.
Dieses monolithische Verhalten, das durch einfachste Mittel erreicht wird, erlaubt eine unvorstellbare Flexibilitaet in der Handhabung von Holzbauten. Man kann sie ohne Fachwissen extrem veraendern und umbauen, ohne dass sie zusammenbrechen. Die Bedingungen des Holzbaus wurden in der Mitte des letzten Jahrhunderts in die Gusseisenkonstruktion uebertragen. Die Reklameschrift des New-Yorker Baumeisters James Bogardus aus dem Jahre 1856 (Anm.9) pries in einer uebertriebenen Darstellung die extreme Wandlungsfaehigkeit seines gusseisernen Baukastens an. Die monolithische Wirkung und die Wandlungsfaehigkeit bestimmten den amerikanischen Hausbau und den amerikanischen Wohnstil, bei dem der "do-it-yourself" Geist ein wesentlicher Bestandteil bildet.
Es war nur ein kleiner Schritt von der quasi-monolithischen Holzbauweise zum Stahlrahmen fuer den Bruecken- und dann fuer den Hochhausbau. Die gedankliche Schwelle, die dabei zu ueberwinden war, bestand in der Verlagerung der Aussteifung von der angenagelten Flaeche zur biegesteifen Ecke. Der Uebergang beschaeftigte Baumeister und -theoretiker ein halbes Jahrhundert, von etwa 1870 bis 1920. Im Hochhausbau hatte die Entwicklung der Versteifungssysteme die Befreiung des Grundrisses und der Leitungsfuehrung zum Ziel. Der offene Grundriss, der durch europaeische Architekten wie Mies oder Le Corbusier in den 1920'er Jahren propagiert wurde, wurde von diesen Arbeiten beeinflusst, wie auch die Trennung von Rahmen und Gebaeudehaut, die in der modernen Architektur so wichtig war. Die ingenieurtheoretische Beschaeftigung mit der monolithischen Wirkungsweise von Stahlrahmensysteme ist ebenfalls im Kontext der amerikanischen Entwicklung zu sehen. Die Loesungen kamen nicht aus den Vereinigten Staaten, wohl aber zum Teil die Problemstellungen.
Auch die Berichte und Manifeste von Neutra, (Anm.14) Hilbersheimer, (Anm.15) Mendelsohn, (Anm.16) und Le Corbusier, beeinflussten das Bauen in Europa mindestens so stark wie die europaeischen Architekturschulen das Bauen in Amerika. Die Hochhausentwuerfe von Le Corbusier und Mies aus den fruehen 1920'er Jahren waren direkt von der amerikanischen Entwicklung beeinflusst.
Der Beitrag der Europaeer an der Entstehung der leichten Holzbauweise und des Stahlrahmens in Amerika und die Rueckfuehrung dieses Wissens nach Europa, ist eine lebendige Geschichte des gegenseitigen kulturellen Austauschs und des "kreativen Missverstaendnisses." (Anm.17) Die Untersuchung der intellektuellen Parameter dieser Entwicklung kann unser Entwurfs- und Baudenken beleuchten und vielleicht auch unsere Zukunft beeinflussen.
Anm.1: Die Termini "vertikales" und "horizontales" Denken, die ich hier assoziativ und hierarchisch nenne, sind aus de Bono entlehnt. Edward de Bono: The use of lateral thinking. 1967 London: Cape.
Anm.2: Darum wollen ungebildete Erfinder unentwegt das Perpetuum Mobile erfinden, trotz aller Beweise seiner Unmoeglichkeit. Sie argumentieren logisch von ihrem Standpunkt aus, dass Theoretiker und ihre Theorien oft schon falsch bewiesen wurden; es gaebe also keinen Grund dafuer, dass das nicht wieder geschieht!
Anm.3: vide "The problem of the catenary and its role in engineering research," in T.F. Peters: Transitions in Engineering, 1987 Basel: Birkhaeuser Verlag, S. 75-76.
Anm.4: Der eisenbahningenieur Perdonnet 1829 war Fuehrer dieser "Revolte." Er reagierte dadurch gegen die Meinung von G.G. de Coriolis, Navier's Nachfolger an der Ecole polytechnique, der die Zeichensaele und damit auch das projektorientierte Studium abschuf indem er behauptete, dass der junge Ingenieur theoretisch auszubilden sei. Die Praxis werde er dann schon spaeter mitkriegen. In der Tat wurden die besten Studenten von der Schulbank weg fuer die Lehre verpflichtet. Die Lehre wurde somit von Generation zu Generation praxisfremder und zunehmend "verwissenschaftlicht."
Anm.5: siehe z.B., Friedrich Hartmann: Aesthetik im Brueckenbau unter besonderer Beruecksichtigen der Eisenbruecken, 1928 Leipzig & Wien: Franz Deuticke, Fritz Leonhardt:Bruecken, 1982 Cambridge, MA: MIT Press; David P. Billington: The Tower and the Bridge, 1983 New York: Basic Books.
Anm.6: siehe: Tom F. Peters: "Considerations on Bridge Aesthetics" in: Richard Margolis Bridges - Symbols of Progress, 1991 Bethlehem PA: Lehigh University Art Galleries; Tom F. Peters: The Aesthetics of Steel Bridges, report to the American Iron and Steel Institute 1991 (unveroeffentlicht).
Anm.7: Im kommenden Jahr findet an der Lehigh University ein Symposium mit internationaler Beteiligung statt ueber neue Vorgehensweisen in der formalen Gestaltung von Stahlbruecken.
Anm.8: Steinman Boynton Gronquist & Birdsall, New York.
Anm.9: James Bogardus: Cast Iron Buildings: Their Construction and Advantages. By J.B., C.E. architect in iron, iron building, corner of Centre and Duane Sts., 1856 New York: J. W. Harrison, printer, 4-16 S., 3 Tf. (m. frontis.)
Anm.10: Carl Ritter von Gehga (1802-1860): Ueber nordamerikanischen Brueckenbau und Berechnung des Tragungsvermoegens der Howe'schen Bruecke mit Tabellen ueber die absolute, relative und rueckwirkende Festigkeit einiger Baumaterialien und zwei Zeichnungstafeln, 1845 Wien: Kaulfuss Wittwe, Prandel & Compagnie.
Anm.11: Carl Culmann: "Der Bau hoelzerner Bruecken in den Vereingten Staaten von Nordamerika. Ergebnisse einer im Auftrage der koenigl. bayerischen Regierung in den Jahren 1849 und 1850 unternommenen Reise durch die Vereinigten Staaten," in: Allgemeine Bauzeitung, 1851 Wien, S. 69-129 m. Abb. u. Tf. 387- 397; und: "Der Bau der eisernen Bruecken in England und Amerika," in Ibid., 1852, S.163-222, m. Abb. u. Tf. 478-487.
Anm.12: P. Ritter von Tunner:Das Eisenhuettenwesen der vereingigten Staaten von Nordamerika. beurtheilt nach einem im Auftrage des k.k. Ackerbau-Ministeriums vergenommenen Besuche der Centennial- Ausstellung in Philaelphia und der vorzueglicheren Eisenhuetten noedlich von New-York, 1877 Wien: Verlag von Faesy & Frick.
Anm.13: Wilhelm Ritter: Der Brueckenbau in den Vereinigten Staaten Amerikas. Weltausstellung in Chicago, 1893, Berichte der schweizerischen Delegierten, 1894 Bern: Haller'sche Buchdruckerei.
Anm.14: Richard J. Neutra: Wie Baut Amerika?, 1927 Stuttgart: Julius Hoffmann Verlag.
Anm.15: Ludiwg Hilbersheimer: Grozstadt Architektur, 1927 Stuttgart: Julius Hoffmann Verlag.
Anm.16: Erich Mendelsohn: Amerika; bilderbuch eines architekten, 1926 Berlin: Rudolf Mosse.
Anm.17: Der Terminus "creative misunderstanding" erschien zuerst in den 1960'er Jahren in den Schriften von William J. Gordon und George M. Prince ueber Entwurfsmethodik, die sie "Synectics" nannten. Das Phaenomen, das dem Kuenstler vertraut ist, wurde von Architekten aus Harold Bloom: Map of Misreading, New York: Oxford University Press, 1975 aufgegriffen, ist aber bisher in der Architekturtheorie weitgehend unbeachtet geblieben.
NB: Votrag gehalten am 19. Oktober 1992 an der Universitaet Stuttgart.
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