Generative künstliche Intelligenz, insbesondere ChatGPT, ist spätestens dieses Jahr der breiten Bevölkerung bekannt und spielt vielerorts eine immer grössere Rolle in unserem Alltag. Diese Werkzeuge verändern nämlich, wie wir mit der digitalen Welt interagieren. In meinem Umfeld in der Baubranche habe ich ein wachsendes Interesse an den Anwendungsmöglichkeiten dieser neuen Technologien festgestellt. Im Rahmen meiner Bachelorarbeit habe ich mir zum Ziel gesetzt, Grundlagenwissen sowie einen Überblick über die Fähigkeiten von ChatGPT und anderen neu etablierten generativen KIs und deren Anwendbarkeit in der frühen Phase des architektonischen Entwurfsprozesses zu erarbeiten.

In der Entwurfsphase, konkret in der SIA-Phase 4.31, ist das Berücksichtigen von quantitativen und qualitativen Faktoren entscheidend. Es müssen für die Erstellung des Vorprojektes Kundenwünsche, Anforderungen und Rahmenbedingungen einbezogen werden. Das Erarbeiten einer gesamtheitlichen Lösung ist aufgrund der vielen Faktoren und Prüfung der Entwurfsmöglichkeiten aufwendig und zeitintensiv. Dabei sind insbesondere belastbare Entscheidungsgrundlagen, wie 3D-Modelle für Kostenschätzungen essenziell.

Zur Zeit der Verfassung der Bachelorarbeit lagen noch keine gesicherten Informationen über den Funktionsumfang und die konkreten Einsatzbereiche der neuen generativen KI-Anwendungen in der Baubranche vor. Die Hauptfrage untersucht, inwieweit KI fähig ist, Faktoren zu berücksichtigen, welche in der Entwurfsphase von Bedeutung sind. Um die Leistungsfähigkeit generativer KI beurteilen zu können, wurde der Umfang gängiger nicht KI-gestützter Resultate als Referenz herangezogen, welche von Maurus Frei Architekten AG zur Verfügung gestellt wurden.

Nach der Sichtung der Literatur generativer KI-Anwendungen wurde aufgrund seiner Relevanz ChatGPT ausgewählt. Durch eine Vielzahl an Experimenten wurde ChatGPT darauf untersucht, harte und weiche Faktoren einzubeziehen, um belastbare Geometrie zu erzeugen. Diesbezüglich wurde ChatGPT über die visuelle Programmierumgebung Grasshopper in die gängige Modelliersoftware Rhino implementiert.

Die Experimente und die darauffolgenden Umsetzungen ergaben, das ChatGPT in der Lage ist, Code durch natürliche Sprachaufforderungen zu erstellen und Parameter von Baubeschrieben sowie dem Baugesetz zu extrahieren. Entsprechende Parameter und nachfolgender Code zeigten sich als geeignet, spezifische geometrische Lösungen zu generieren. Daher kann ChatGPT in einer parametrischen Umgebung eingesetzt werden, um Prozesse der Informationsverarbeitung und der Modellierung zu unterstützen.

Die ausgearbeiteten Ansätze erreichen die Qualität des Referenzprojektes zwar unzureichend, zeigen jedoch brauchbare Anknüpfungspunkte und geeignete Prozesse, welche sich in naher Zukunft durch weitere Optimierung und technischem Fortschritt als zufriedenstellende Lösungen entwickeln können.

Für mich persönlich war es sehr lehrreich, weil ChatGPT mir den Einstieg in das algorithmische Entwerfen mit Grasshopper erleichtert hat. Besonders das Potential, für jedes Problem eine Lösungsumgebung durch Beschreibungen in natürlicher Sprache aufzubauen, war deutlich spürbar.

Die vollständige Bachelorarbeit können Sie hier lesen.