Projekt:Colouring Dresden/Dialogreihe

Dialogreihe: Materialien und zirkuläres Bauen, [1]

Dialogreihe im ZfBK Bürger schaffen Wissen

Methoden

Impulse und Gespräche, Vortrag und Fragerunde

Termine

12. April 2023, 10. Mai 2023, 21. Juni 2023, 09. August 2023 jeweils um 19 Uhr

Moderation

Tabea Danke, Theodor Rieche, Robert Hecht

Dokumentation

Tabea Danke

Wie kann KI Colouring Dresden unterstützen?, Mittwoch, 09. August 2023

Der letzte Dialog bietet einen Einblick in die spannende Welt der Kartierung mit computergestützter Hilfe. Wir zeigen dabei, wie moderne Technologie die Erfassung von Gebäuden und deren Eigenschaften bis hin zur automatischen Generierung von Karten und Geovisualisierungen mit Hilfe der Künstlichen Intelligenz revolutioniert. Dabei diskutieren wir Möglichkeiten der Verwendung verschiedener offener Datenquellen sowie die Herausforderungen, die in Bezug auf Datenschutz, KI und Genauigkeit entstehen. Impulse dafür werden von Robert Hecht (IÖR, Raumbezogene Information und Modellierung), Hanna Poglitsch (IÖR) und Verena Maleska (ScaDS.AI - Center for Scalable Data Analytics and Artificial Intelligence) gegeben.

Vortrag Robert Hecht: Mit KI Gebäudeinformationen aus Karten ableiten

GeoAI (Geopatial Artificial Intelligence)
Rasterbilder, Vektordaten, Verkehrs- und Fahrplandaten, Sensordaten, LiDAR, usw. als Modellgrundlage
Mustererkennung, Maschinelles Lernen, Computer Vision, Deep Learning
Beispiele
- Schätzung Immobilienpreis
- Selbstfahrende Autos
Beispiele aus der IÖR Forschung
- Gebäudeextraktion aus historischen Karten
- Identifikation von Gebäudetypen
- Ableitung von gebäudebezogenen Eigenschaften
Chancen bei Colouring Dresden
- Gebäudeeigenschaften für die Plattform automatisiert ableiten
  - Lücken füllen
  - KI generierte Informationen verifizieren
- Bereits vorhandene Daten als Trainingsdaten nutzen

Vortrag Hanna Poglitsch: Mit Künstlicher Intelligenz (KI) Fassadeninformation ableiten

Methode Deep Learning
- Tiefe neuronale Netzwerke
- Erkennung von Mustern und Hierarchien von Daten
Modelle basierend auf Beispielbildern von Fassaden, z.B. Streetview Bildern aus verschiedenen Quellen
Vorhersage der Fenster- und Türflächen
Varianz der Bilder, Beleuchtung, Blickwinkel usw. stellt Herausforderung dar
Vorteile Deep Learning
- Reduzierung des menschlichen Aufwandes
- Differenzierung verschiedener Gebäudeeigenschaften
- Anwendbarkeit auf verschiedene städtische Umgebungen
Potenzial fehlende Informationen abzuleiten, z.B. Baualter, Fuktion, Sanierungszustand, Stockwerkszahl
Anwendungsbeispiel: detaillierte Quantifizierung des urbanen Solarpotenzials der Landeshauptstadt Dresden

Vortrag Verena Maleska: Mit KI Risiken für Gebäude simulieren und visualisieren

Risiken durch Naturgefahren wie Starkregen, Hochwasser, Hitze
Risikobestimmung für Maßnahmenplanung notwendig
Sehr komplexe Modelle, Beispiel Hochwasser:
- Klimadaten, Niederschlag, Temperatur
- Hydrologie, Abfluss
- Hydrodynamik, Überschwemmungsflächen und –tiefen
- Gebäudedaten, Material, Bauart, Unterkellerung
KI vereinfacht die Modellerstellung
Digitaler Gebäudezwilling
Visualisierung von potenziellen Überschwemmungen und anderen Risiken kann Eigenvorsorge antreiben
Erklärbare KI für Maßnahmenplanung wichtig

Klimaanpassungsmaßnahmen und Bestandserhalt an Gebäuden, Mittwoch, 21. Juni 2023

Die Dialogreihe im ZfBK läuft unter dem Thema „Baukultur und klimagerechte Architektur“. Es werden tiefe Einblicke in die Praxis- und Forschungsthemen von Expert*innen gezeigt und in einem offenen Gespräch Erfahrungen im Projekt Colouring Dresden ausgetauscht. Die dritte Veranstaltung beschäftigte sich mit möglichen Klimaanpassungsmaßnahmen von Gebäuden in Dresden. Im Dialog von Referierenden und Teilnehmenden wurden Modelle und Maßnahmen des Hochwasserschutzes und der Hitzeanpassung sowie der Erhaltung des Gebäudebestandes diskutiert. Inhaltliche Impulse wurden von Reinhard Schinke (Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung, IÖR), Christoph Schünemann (IÖR) und Andreas Hirt (Denkmalnetz Sachsen) gegeben. Außerdem wurde die Kachel „Resilienz“ gelauncht und von den Teilnehmenden ausprobiert. Im Verlauf der Veranstaltung wurde die Bedeutung von Kommunikation zwischen verschiedenen Akteur*innen zum effektiven Schutz von Gebäuden vor Extremwetterereignissen herausgearbeitet. Fachgebiete müssen sich miteinander verbinden, um den Bestand der Gebäude zu schützen. Zusätzlich wurden die begrenzten Möglichkeiten von Mieter*innen in Bezug auf Anpassungsmaßnahmen von Gebäuden aufgezeigt.

Vortrag Dr. Reinhard Schinke: Hochwasservorsorge

Vorstellung ausgewählter Hochwasserschutzmaßnahmen in Sachsen
Vorstellung des Plans Hochwasservorsorge Dresden
Erklärung der drei Strategien der Bauvorsorge: Widerstehen, Nachgeben und Ausweichen
Tool: FLODD.bi des Freistaates Sachsen zur Bereitstellung von Informationen zu Hochwassergefahren und Maßnahmen zur Schadenminderung an Gebäuden
Vorsorge in Deutschland wird vor allem durch Eigenvorsorge betrieben, teilweise werden Fördermittel in Defizitgebieten bereitgestellt, jedoch hat ein sehr geringer Prozentsatz der Bewohnenden Dresdens Vorsorgemaßnahmen an ihren Gebäuden getroffen
- Fördermittel und Beratung sind wichtig

Vortrag Dr. Christoph Schünemann: Hitze und Klimaanpassungsmaßnahmen an Gebäuden

Hitzeanpassungen sind abhängig von baulichen Anpassungen und eigenen Gewohnheiten
Vorstellung Projekt HeatResilientCity (HRC)
Diskussion der Effektivität verschiedener Maßnahmen: außenliegender Sonnenschutz am effektivsten jedoch von Eigentümer*innen abhängig
bei Neubau ist sommerlicher Wärmeschutz vorgeschrieben, bei Sanierung jedoch nicht
Stadtgrün hat hohen Einfluss auf Hitze im urbanen Raum
Mögliche Maßnahmen zur Hitzereduktion sind quartiersabhängig: je nach Versiegelungsgrad, Art der Dächer für Dachbegrünung usw.

Vortrag Andreas Hirt: Bestandserhalt im Denkmalnetz

Denkmalschutz und Bestandserhalt von Gebäuden: durch Klimaveränderungen werden Gebäude beschädigt, wie z.B. durch Risse am Gebäude durch Trockenheit/sinkender Grundwasserpegel
Gebäude beinhalten eine goldene Energie (Synonym für graue Energie), welche erhalten werden soll: es braucht eine neue Umbaukultur
Vorschlag einer „besonders erhaltenswerten Bausubstanz“ als Mittelweg zum Denkmalstatus
Vorstellung Denkmalradar Mitteldeutschland: Citizen-Science-Projekt, läuft seit 10 Jahren
Maßnahmen zum Schutz von Gebäuden: Schutzgüter nachhaltig abwägen, Eingriffe in die Umwelt abwägen und miteinander kommunizieren, um sinnvolle Schutzmaßnahmen zu erarbeiten
Schutzstatus eines Gebäudes wird auf Antrag des Eigentümers festgestellt

Woran erkenne ich Baualter und –stile in Dresden?, Mittwoch, 10. Mai 2023

Die Dialogreihe im ZfBK läuft unter dem Thema „Baukultur und klimagerechte Architektur“. Es werden tiefe Einblicke in die Praxis- und Forschungsthemen von Expert*innen gezeigt und in einem offenen Gespräch Erfahrungen im Projekt Colouring Dresden ausgetauscht. In dieser zweiten Veranstaltung der Dialogreihe soll ein Dialog zwischen Publikum und referierender Person entstehen, um die Korrelation aus Baualter eines Gebäudes und dem Architekturstil zu erläutern. Dabei stehen auch die Schwierigkeiten einer eindeutigen Kategorisierung im Vordergrund. Zur Anwendung des gelernten Wissens bestimmen die Teilnehmenden im Anschluss an den Vortrag Baualter und Baustil von Gebäuden in Dresden anhand von vorab eingeschickten Fotos. Impulse werden von Prof. Hans-Georg Lippert (Professor für Baugeschichte, TU Dresden) und dem Projektteam Colouring Dresden gegeben. Der Dialog hat die Schwierigkeiten der Einordnung von Gebäuden in Baustile und die Abgrenzung von Baustilen hervorgehoben. Durch Umbauten, Anbauten und Renovierungen von Gebäuden werden Fassaden teils stark verändert, sodass der ursprüngliche Baustil und damit das Baujahr kaum noch zu erkennen sind. Es wurden verschiedene Stile vorgestellt und anhand von Dresdner Gebäuden illustriert. Viele Fragen bezogen sich auf Hilfestellungen in der Gebäudebestimmung.

Dieser Dialog wurde per Video aufgenommen. Das Passwort wird per E-Mail-Anfrage herausgegeben.

Vortrag Prof. Lippert: Geschichtlicher Abriss von Baustilen

Baustile nur im westlichen Kulturkreis üblich
Mit französischer Revolution gab es einen Bruch in der Stilfolge: danach wurden neue Bauten ohne formale Vorbilder gebaut (z.B. Bahnhöfe), die sich an vorhergehenden Baustilen orientierten (Renaissance).
Während der Industrialisierung wurde von der Industrie nach neuen Formen gesucht, was zu Neuadaptationen und der Entstehung eines vielfältigen Baukastens mit verschiedenen Stilen geführt hat.
Ab den 1820er Jahren sollte man nicht mehr vom äußeren Stil das Gebäude bestimmen, sondern durch die Typologie.
Im 20. Jahrhundert gab es wieder in sich geschlossene Strömungen, sodass Gebäude aus dieser Zeit wieder besser anhand äußerer Merkmale bestimmbar sind.
- Eine Besonderheit Dresdens ist die sehr sachliche Bauart barocker Gebäude (z.B. das Stadtmuseum).
Zur Bestimmung von Wohnhäusern sollten keine Stilbegriffe genutzt werden, da die Stilbezeichnungen für die Hochkunst geprägt wurden, nicht für Wohnhäuser.

Tipps zur Bestimmung von Gebäuden:

Bei Unsicherheit Baualter nachschauen und daraus auf den Stil schließen.
Bei alten Dorfhäusern ist oft ein Erbauungsdatum zu finden. Hier kann man sich auch an Kirchen orientieren.
Die meisten Kirchgemeinden haben ausführliche Baubeschreibungen ihrer Kirchen auf den Webseiten, woraus auf den Stil zu schließen ist.
Gründerzeitgebäude in Dresden sind häufig dem Historismus zuzuordnen.
Alle historischen Gebäude Dresdens sind im Themenstadtplan eingezeichnet.
Oft ist es hilfreich, von den Nebengebäuden des zu bestimmenden Gebäudes auf das Baujahr zu schließen.

Materialien und zirkuläres Bauen, Mittwoch, 12. April 2023

Die Dialogreihe im ZfBK läuft unter dem Thema "Baukultur und klimagerechte Architektur". Es werden tiefe Einblicke in die Praxis- und Forschungsthemen von jeweils zwei Expert*innen gezeigt und in einem offenen Gespräch Erfahrungen im Projekt Colouring Dresden ausgetauscht. Zum Start der Dialogreihe soll das Thema Materialien und zirkuläres Bauen thematisiert werden. Denn das Bauwesen ist ein Hauptverursacher gesellschaftlicher Materialflüsse mit Auswirkungen auf Klima, Landschaft und Ökosysteme, zugleich Hauptverursacher von Abfallströmen. Die Fragen der Veranstaltung waren: Wie können wir dazu beitragen, dem entgegenzuwirken? Indem wir Städte zirkulärer gestalten? Welches Wissen braucht es dazu, zur Materialität der Stadt? Impulse dafür werden von Josephine Galiläer (Team Zirkuläres Bauen, Dresden), Karin Gruhler (IÖR, Dresden) und Georg Schiller (IÖR, Dresden) gegeben zu den Themen Materialität der Stadt erkennen und verstehen und Zirkuläres Bauen – Ansätze aus der Praxis.

Der Dialog handelte von der Problematik des Rohstoffmangels, insbesondere bei Sand, sowie von Nutzungskonflikten in Europa. Das Recycling, Wiederverwenden und Ablehnen von Baustoffen werden als Lösungen vorgeschlagen. Es wird über Suffizienz-Ansätze zur Einsparung und Verdichtung von Wohnraum sowie soziale Innovationen diskutiert. Die Rolle der Umnutzung von Gebäuden wird betont, um den Lebenszyklus von Gebäuden zu verlängern. Es wird über die Nutzung von BIM-Software und die Möglichkeit der Förderung von Umbau diskutiert. Schließlich werden verschiedene Projekte und Ressourcen vorgestellt, um den Kreislauf der Wiederverwendung von Baustoffen zu fördern. Eine Frage im Anschluss betrifft die Nachnutzung von Schuttbergen aus dem Zweiten Weltkrieg.

Vortrag Georg Schiller: Materialität der Stadt erkennen und verstehen

Es gibt ein Quellenproblem bei Rohstoffen, insbesondere bei Sand, sowohl global als auch in China und Entwicklungsländern.
In Europa gibt es häufig Nutzungskonflikte im Zusammenhang mit Rohstoffabbau, wie beispielsweise bei der Erweiterung von Kiesgruben.
Der Dreiklang von "Recycle, Reuse, Refuse" beschäftigt sich mit der nachhaltigen Nutzung von Rohstoffen.
Suffizienz-Ansätze wie die Einsparung und Verdichtung von Wohnraum können als soziale Innovationen betrachtet werden.
Die Ziele von Colouring Dresden sind, genauere Daten zu erhalten und die Thematik den Menschen näher zu bringen, um den Wissenstransfer und die Bedeutung von Informationen zu Baustoffen zu fördern.

Vortrag Josephine Galiläer: Zirkuläres Bauen – Ansätze aus der Praxis

Dokumentation über Rückbauschau, die Abbau von Gebäuden und Materialien erklärt
Wiederverwendung von Bauprodukten wichtig für Nachhaltigkeit im Bauwesen
Gesamter Lebenszyklus von Gebäuden muss bei Planung berücksichtigt werden
Schmetterlingsdiagramm zeigt Kreislaufwirtschaft und Ressourcenschonung
Bauwende als Transformation hin zu mehr Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz
Reparierbarkeit bei Planung berücksichtigen, z.B. durch bessere Trennung von Fassade und Fundament
Flexiblere Grundrisse und Lastreserven für leichtere Umnutzung von Gebäuden
Gebäude sollten für Lebensdauer von 100 Jahren geplant werden, nicht nur 30 Jahren
"Care" als wichtiger Aspekt der Nachhaltigkeit, regelmäßiges Instandhalten von Gebäuden
Buchempfehlung Bauteile wiederverwenden

Folgende Fragen wurden aufgeworfen:

Wie kann das Baumaterial nach Jahrzehnten noch nachgenutzt werden?
Wie kann BIM als Datenspeicher und Rückbausimulation genutzt werden, und wie kann man Materialpässe pro Gebäude einführen?
Wie kann die Politik stärker einbezogen werden und welche Anreize und Ziele gibt es für eine neue Ausrichtung der Marktwirtschaft? Braucht es eine Lobby für klimagerechtes Bauen? Wie können Wirtschaft und Politik konkret mitgenommen werden?
Wie können die Colouring Dresden-Daten genutzt werden? Wie können Daten genutzt werden, die in Colouring Dresden gesammelt werden? Wie kann man aus den erfassten Gebäudealtern und Materialien die Materialien für noch nicht erfasste Gebäude vorhersagen?
Wie können Bauteilbörsen zur Vermittlung zwischen Abriss und Neubau von Gebäuden beitragen?
Wie kann man das Wissen zu Baumaterialien und deren Eigenschaften und Belastbarkeit bei Nachnutzung verbessern, um Einsparpotenzial zu nutzen?

Fotos

Dialogreihe im ZfBK mit Publikum
Bildschirm zeigt Colouring Dresden
Die Vorbereitungen zur Veranstaltung laufen