CAD – eine Bestandsaufnahme, Teil 2

Teil 2: Hardware und Programmfunktionen

»Haben Sie den Eindruck, dass wir Architekten dank der modernen Technik mehr Zeit zum Entwerfen haben oder gar eine entspanntere Situation entsteht?«, war die grundlegende Frage, mit der sich der erste Teil dieses Beitrags beschäftigte (db 8/04). Im Folgenden werden nun die bestehende Hardware und einzelne Funktionen genauer unter die Lupe genommen.

Bildschirm Betrachtet man die derzeit verfügbaren Systeme genauer, wünscht man sich weitere Verbesserungen – allem voran ersehnt man sich einen größeren Bildschirm. Denn selbst bei einem »großen« CAD-Bildschirm bleibt nach Abzug der Fläche für das Menü und die Symbolleisten zum Zeichnen meist lediglich ein etwa DIN-A4 großer Ausschnitt. Zudem ist die Darstellungsqualität gegenüber einer Papierzeichung verhältnismäßig schlecht: Ein »hoch auflösender« TFT-Monitor mit 1280 Bildschirmpunkten und einer nutzbaren Bildschirmbreite von rund 35 Zentimetern (entspricht 13,7 inch) hat gerade einmal eine Auflösung von 93 dpi (1280 / 13,7). Demgegenüber steht ein Auflösungsvermögen von ungefähr 300 dpi, die unser Auge im Leseabstand erfassen kann. Um es sich plastisch vor Augen zu führen: Legt man die unserem Sehapparat entsprechende Auflösung als Qualitätsmaßstab an, so zeichnen wir faktisch DIN-A0 große Werkpläne auf einer postkartengroßen Arbeitsfläche. Dass dies nicht nur theoretische Werte sind, lässt sich beim CAD-Zeichnen deutlich an dem »Treppeneffekt« von leicht geneigten Linien sowie der Lesbarkeit von kleinen Schriften oder an der Schwierigkeit, Linienstärken am Bildschirm beurteilen zu wollen, erkennen.

Leider wird sich diese Situation aus meiner Sicht in näherer Zukunft nicht ändern, da sich die im ersten Teil des Beitrags erwähnten Verbesserungsraten der Hardware in der Vergangenheit nicht auf die Qualität von Bildschirmen übertragen ließen. Die Entwicklung erfolgte hier immer wesentlich langsamer.

Zoomen Diese für unsere Zwecke im Prinzip unzureichende Darstellungsqualität der Bildschirme könnte auch die Ursache für das bei CAD-Zeichnungen häufig festzustellende Missverhältnis von Detaillierungsgrad und Maßstab sein. Das aufgrund der geringen Auflösung notwendige ständige Ein- und Auszoomen lässt kaum ein Gefühl für die gezeichneten Dimensionen entstehen. Oft stellt man erst im Ausdruck fest, dass die zum Teil viel zu eng nebeneinander liegenden Linen im beabsichtigten Zielmaßstab keine reale Aussage mehr treffen.

Anstatt für einen schwierigen Punkt eine eigene Detailzeichnung zu erstellen, werden häufig im Werkplan unwichtige Nebensächlichkeiten, wie zum Beispiel akkurat gezeichnete Fassadenpfosten, dutzendfach kopiert – womit sich der potentielle Zeitvorteil von CAD schnell wieder reduziert. Indem wir in den Werkplan hineinzoomen und Details entwickeln, »lösen« wir die Probleme oft nur in der Grundrissebene, anstatt in einer eigenen Zeichnung mit Ansichten und Schnitten eine wirklich im Raum gedachte Fügung zu konstruieren.

3D zeichnen Die Lösung für dieses Problem besteht aber nicht darin, den ganzen Werkplan in 3D zu zeichnen – wie es uns manche CAD-Hersteller schon seit etlichen Jahren glauben machen wollen. Denn im Unterschied beispielsweise zur Arbeit der Maschinen- und Werkzeugbauer sind zweidimensionale Zeichnungen nach wie vor das Ziel unserer Zeichenarbeit. Im Gegensatz zu einer CNC-Fräse kann auf der Baustelle schließlich niemand etwas mit den 3D-Daten anfangen. Eine 3D-Bearbeitung komplexer Geometrien kann zwar im Bereich Fassaden- und Stahlbau Möglichkeiten eröffnen, allerdings sind die mit Wänden und Deckenbauteilen arbeitenden Architekturprogramme dann allzu oft überfordert. Darüber hinaus laufen wir Architekten hier Gefahr, Aussagen zu treffen, die unsere Kompetenz übersteigen.

Auch darf nicht übersehen werden, dass die Darstellungstechnik eines 2D-Werkplans – mag er auch noch so einfach erscheinen – eine über einen langen Zeitraum entwickelte, symbolische Darstellung der Bauaufgabe ist, die es ermöglicht, Baustellenprobleme einfach und effizient zu lösen. Häufig ist es hilfreich, einen Werkplan eher als Montageanleitung denn als konkrete Darstellung des zu Bauenden zu verstehen.

Ein gezeichneter Detailpunkt gibt keineswegs nur die geometrische Anordnung der Bauteile vor. Wirklich aussagekräftig und auf der Baustelle verwendbar ist er erst, wenn auch die organisatorischen und zeitlichen Gesichtspunkte berücksichtigt wurden, üblicherweise über das Mittel der Beschriftung. So sollte vermerkt sein, wer etwas ausführt und in welcher Reihenfolge montiert werden kann, beziehungsweise ob das vorgesehene Gewerk zum gewünschten Zeitpunkt überhaupt auf der Baustelle ist.

Insofern ergibt es wenig Sinn, zum Beispiel die Geometrie des Anschlusses einer Innenwand an die Fassade zwanzigmal in ein 3D-Modell einzufügen. Die Alternative, im zweidimensionalen Plan an die entsprechenden Fassadenpfosten die Textfolge »siehe Detail 42–345« zu schreiben, ist weniger aufwändig und löst das Problem im Sinne der Baustelle besser.

Details und Symbole Ein wiederverwendbares Symbol für einen solchen Detailpunkt zu erstellen, löst auch keineswegs sämtliche Probleme. Allzu häufig gibt es Sondersituationen, für die eine solche Vorlage dann geometrisch angepasst werden müsste – und das ließe den CAD-Zeitvorteil schrumpfen. Abgesehen davon kostet es viel Zeit, gute CAD-Symboldateien bereitzustellen und zu verwalten.

Im Büro reduzieren wir diesen Aufwand, indem wir generell eine möglichst abstrakte Darstellung wählen. Auf diese Weise lassen wir zudem entsprechend Raum für Weiterentwicklungen. Einen Fassadenpfosten zum Beispiel stellen wir bei uns mit einem simplen Strich dar; eines Symbols bedarf es hierzu nun wirklich nicht. Türen bestehen aus einem geraden Strich und einem Viertelkreis; Türblätter und Zargen werden nicht gezeichnet.

Die meisten verwendeten Symbole sind solche mit Text- oder Maßinformationen wie Höhenkoten, Deckensprünge und Rohbaukanten. Solche Textsymbole gibt es auch für Tür- und Raumnummern, mit deren Hilfe dann Türlisten und Raumbücher mit der CAD-Zeichnung verknüpft werden können.

Historienfunktion Eine der wenigen Funktionen, die ich seit Jahren vermisse, ist die Möglichkeit, die »Historie« einer Zeichnung darstellen zu können. An alten Tuscheplänen waren die Bereiche, die häufig geändert wurden, deutlich zu erkennen, und unabhängig vom Bearbeiter konnte sich ein Empfinden für die problematischen Stellen eines Entwurfes entwickeln. Außerdem war klar zu sehen, ob eine Änderung schon eingetragen war oder nicht. Das »Kratzen« war mehr als ein einfaches Entfernen des Gezeichneten; es war zugleich die Darstellung des ehemals Falschen. In den heutigen CAD-Zeichnung ist diese Informationsschicht abhanden gekommen, unsere Arbeit hat ihre »Geschichte« verloren.

Dabei wäre es durchaus möglich, einer gezeichneten Geometrie eine Art »Zeitstempelattribut« mitzugeben. Mittels eines entsprechenden Schalters könnte man dann die Darstellung von der derzeit meist üblichen Farbe-Strichstärken-Zuordnung zu einer Farbe-Zeitangabe abhängigen Darstellung umschalten. Bereiche, an denen schon länger nichts mehr geändert wurde, könnten beispielsweise in Blau, solche mit jüngsten Änderungen in Rot erscheinen. Nebenbei würde eine solche Funktion auch helfen, die Problematik der Indezierung der Pläne zu verbessern. In Textverarbeitungsprogrammen sind vergleichbare Funktionen zum Redigieren von Texten längst üblich.

Multiuser Ein weiterer Punkt, an dem ich und meine Kollegen grundsätzlichen Verbesserungsbedarf sehen, ist die Möglichkeit, mit mehreren Personen gleichzeitig an einer Zeichnung arbeiten zu können.

Die Aufteilung eines großen Projektes in einzelne Bearbeitungsteile ist immer schwierig und wird nie allen Anforderungen gerecht. Für Raumbücher, Türlisten oder das Verschieben von Aufzugschächten ist es am besten, die gesamte Geometrie in einer Zeichnung zu haben; diese kann aber nur eine Person bearbeiten. Mit einer größeren Gruppe lässt sich lediglich dann effizient arbeiten, wenn die Zeichnung in viele kleine Bereiche, wie zum Beispiel Fünfzigstel-Werkpläne, unterteilt wird. Hierbei sind dann die Schnittstellen zwischen den einzelnen Plänen oft nicht unproblematisch (der »Klassiker« ist die über mehrere Pläne laufende Maßkette mit mehreren Maßzahlen). Hinzu kommt noch, dass sich die optimale Aufteilung während eines Projektes ständig verändert. Zwar reagieren die CAD-Hersteller bereits auf die genannten Probleme, dennoch besteht vor allem bei der Bearbeitung von großen Projekten noch deutlicher Weiterentwicklungsbedarf.

Nebenbei sei bemerkt, dass je integraler ein Datenmodell ein Projekt abbildet, die Möglichkeit, mit mehreren Personen an eben diesem Modell arbeiten zu können, umso notwendiger wird. Ein vollständiges 3D- Modell, aus dem sich Grundrisse und Schnitte ableiten, muss zwangsläufig für mehrere Bearbeiter zugänglich sein, damit ein im Team arbeitendes Büro etwas damit anfangen kann.

Zusammenarbeit Ein weiterer wesentlicher Aspekt, der sich durch die verstärkte Arbeit am Rechner verändert hat, ist die Form der Zusammenarbeit innerhalb unseres Büros. Während man früher beim Nachhausegehen einen Blick auf die gerade zu bearbeitenden Pläne der Kolleginnen und Kollegen warf, fällt heute der Blick auf bestenfalls ausgeschaltete Bildschirme. Genauso befremdlich ist die Situation, jemandem den ganzen Tag gegenüber zu sitzen, ohne zu sehen, woran dieser gerade arbeitet. Dadurch fällt es zunehmend schwer, sich einen Überblick über den Stand eines Projektes zu verschaffen, zumal auf dem Bildschirm auch ein nur oberflächlich bearbeiteter Plan auf den ersten Blick durchaus Vertrauen erweckend scheint.

Die Gefahr ist groß, dass aus einem Team zunehmend einzelne, nebeneinander sitzende Personen werden, die offenbar nur zufällig an einem Projekt arbeiten. Verstärkt wird diese Tendenz dann oft noch durch die Unsitte, mittels des am Rechner vorhandenen CD-Laufwerkes Musik zu hören. Diese Entwicklungen müssten jedem Büro Sorgen bereiten, dessen Erfolg zu einem wesentlichen Teil auf dem gemeinsamen Entwickeln und Bearbeiten der Themen beruht.

Durch den Einsatz von TFT-Bildschirmen hat sich die Situation bei uns leicht verbessert. Zum einen ist ein solcher Bildschirm weniger präsent und blockiert nicht so grundsätzlich die Kommunikation zum Gegenüber, zum anderen lässt er sich für eine kurze Zwischenfrage erheblich einfacher drehen, wodurch auch der gegenübersitzende Mitarbeiter mit auf den Schirm sehen kann.

Vielleicht müssten die zusammenarbeitenden Personen auch mit dem Rücken zueinander sitzen – so wie dies im angelsächsischen Raum schon seit längerem üblich ist. In unserem Büro können wir uns allerdings nicht mit dem Gedanken anfreunden, den ganzen Tag auf eine Stellwand zu schauen. Selbstverständlich werden sich auch neue Verfahren der Kommunikation innerhalb des Büros entwickeln, wie zum Beispiel ein zweiter Bildschirm, der die Arbeit anderer Projektbeteiligter darstellt, oder ein Beamer pro Arbeitsgruppe, um die gemeinsame Diskussion über einzelne Arbeiten zu vereinfachen.

Ein ähnliches Phänomen bezüglich der Kommunikation innerhalb des Büros lässt sich auch beobachten, wenn man das räumliche 3D-Modellieren am Computer mit dem traditionellen Modellbau vergleicht. Ersteres führt inzwischen dank einer immer leistungsfähigeren Hardware und immer einfacher zu handhabenden Programmen zu durchaus beachtenswerten Ergebnissen. Dennoch werden in unserem Büro Diskussionen über die dargestellte Architektur (wie zum Beispiel: »Sitzt die Treppe richtig? Stimmt die Höhe des Baukörpers?«) fast ausschließlich am Modell geführt. Woran dies letztendlich liegt, wissen wir auch nicht. Möglicherweise hängt es schlicht damit zusammen, dass es wesentlich einfacher ist, mit mehreren Personen um ein Modell als um einen Bildschirm herum zu stehen, oder aber, dass am Modell jeder Betrachter selbständig den ihm gerade wichtig erscheinenden Blickwinkel einnehmen kann. Vielleicht spielt auch der Abstraktionsgrad des Arbeitsmodells gegenüber der häufig viel zu detaillierten Computerdarstellung eine wichtige Rolle, oder die Möglichkeit, relativ einfach in die dargestellte Szene eingreifen zu können.

In viel entscheidenderem Maße als die Zusammenarbeit innerhalb des Büros hat sich durch den Einsatz von CAD jedoch die Zusammenarbeit mit externen Projektbeteiligten verändert. Mit diesem Themenkomplex setzt sich der dritte und letzte Teil des Beitrages auseinander. Klaus Schwägerl