fügen, forschung
betrachtungen zur forschungsarbeit von fritz haller
«von eigenschaften ausgezeichneter punkte in regulären geometrischen systemen»

auftraggeberfritz haller bauen und forschen gmbh, ch-4502 solothurn
projektbearbeitungkurt breiter, christian müller, 2bm architekten gmbh, ch-4502 solothurn
in zusammenarbeit mit therese beyeler, beatrix aeschbacher
bearbeitung2006 - 2016
aufgabeder arbeitsbericht «betrachtungen zur forschungsarbeit von fritz haller» ist das resultat eines workshops von august’06 bis oktober’07 bei fritz haller in bern. wir verfolgten das ziel, die forschungsarbeit von fritz haller «von eigenschaften ausgezeichneter punkte in regulären geometrischen systemen», die in den jahren 1966-1970 am building institute der university of southern california (direktor konrad wachsmann) entstanden ist, zu verstehen und so zu ergänzen, dass sie für dritte besser zugänglich wird. am workshop teilgenommen haben therese beyeler, die mathematikerin beatrix aeschbacher sowie die mitarbeiter des büro haller, kurt breiter und christian müller. als folge der fortgeschrittenen parkinsonerkrankung war fritz haller nicht mehr in der lage, sich an den diskussionen aktiv zu beteiligen. unsere arbeit besteht aus den beiden teilen analyse der forschungsarbeit von fritz haller und entwicklung eines cad-werkzeuges zur darstellung der arbeitsmodelle.
zusammenfassung der forschungsarbeit von fritz hallerausgehend vom kartesischen koordinatensystem entwickelt fritz haller ein orthogonales dreidimensionales flächensystem. durch einführen einer drehrichtung werden den flächen und kanten der raumzellen unterscheidungsmerkmale zugeordnet. es wird gezeigt, dass beim aufbau von zellstrukturen genau vier nicht deckungsgleiche anbausituationen auftreten und dass alle eigenschaften und beziehungen innerhalb des 27-zellensystems untersucht werden können. in der folge entwickelt fritz haller verschiedenartige arbeitsmodelle. als erstes untersucht er das stabwerkmodell mit je einer diagonalen in jeder zellenfläche. es sind acht nicht deckungsgleiche kombinationen der anordnung der diagonalen möglich. beim aufbau mehrzelliger systeme zeigen sich ordnungsstrukturen und zusammenhänge. es stellt sich die frage, ob daraus allgemein gültige regeln abgeleitet werden können. anschliessend wendet sich fritz haller einer konkreten bauaufgabe zu. mit platten, die gegenseitig gefügt sind, sollen räumliche strukturen gebaut werden. er entwickelt dazu einen plattenbaukasten mit windmühlenförmiger fugengeometrie. mit den vier möglichen plattenformen lassen sich kuben unterschiedlicher struktur bauen. beim spielen mit dem plattenbaukasten zeigen sich analogien zum stabwerkmodell. die mit den platten gebauten würfel zeigen verschiedenartige eckgeometrien, mit linker- oder rechter drehrichtung. fritz haller modelliert die beiden eckgeometrien mit drei holzklötzen und entwickelt so das würfelmodell. es enthält alle informationen der fügegeometrien der bauplatten. die verschiedenen knotenpunkte lassen sich damit eindeutig abbilden. schliesslich gelingt fritz haller mit den vektorendiagrammen die verallgemeinerung, der schritt vom geometrischen abbild zum abstrakten symbol. alle im würfelmodell enthaltenen informationen lassen sich mit einem um seine achse drehenden vektor darstellen. den knoten, kanten und flächen im 27-zellensystem können entsprechend ihren eigenschaften eindeutig die zugehörigen vektorendiagramme zugeordnet werden. die ordnungsstrukturen sowie die zusammenhänge und analogien zwischen stabwerk- und plattenmodell werden sichtbar. das vektorendiagramm erweist sich bei verschiedenen anwendungen als wirksame arbeitshilfe.
entwicklung eines cad-werkzeuges zur darstellung der vier arbeitsmodelleausgangspunkt der entwicklung des cad-werkzeuges war 2006 die aufgabe vergilbte vektorendiagramme auf den präsentationspanelen der ausstellung «fritz haller bauen und forschen» von 1988 zu ersetzen. beim konstruieren der vektorendiagramme entstand die idee, ein cad-werkzeug zu entwickeln, das alle geometrischen informationen der vier arbeitsmodelle enthält, so dass sich zellsysteme rasch und fehlerfrei in den verschiedenen darstellungsformen abbilden lassen. zusätzlich erhofften wir uns, mit hilfe des cad-werkzeuges, die analogien und zuordnungsregeln zwischen den arbeitsmodellen systematisch überprüfen zu können. das cad-werkzeug wurde im zeichenprogramm «vectorworks» als satz von 16 symbolen aufgebaut. jedes symbol beschreibt eine mögliche form der ausbildung einer kubusecke. ein ausgezeichneter punkt oder systemknoten wird durch acht solche kubusecken oder symbole definiert. die, den verschiedenen arbeitsmodellen entsprechenden darstellungsformen sind in den symbolen als «klassen» abgelegt und lassen sich über die «klassensichtbarkeiten» steuern. das zentrale problem bei der entwicklung des cad-werkzeuges war eindeutige zuordnungsregeln für die verschiedenen modelldarstellungen zu finden. in anlehnung an den genetischen code als bauplan für strukturen in der biologie suchten wir nach dem (zuordnungs)code für die ausgezeichneten punkte.
ausblickselbst nach intensivem studium fällt es schwer diese forschungsarbeit von fritz haller zu begreifen. nach wie vor ist für uns rätselhaft wie er die komplexen zusammenhänge zwischen den verschiedenen modellformen erfassen und den zuordnungscode ohne edv-unterstützung knacken konnte. viele fragen bleiben unbeantwortet und mit jeder antwort stellen sich neue fragen. die praktische bedeutung der arbeit ist schwer abzuschätzen. verschiedene arbeitsmodelle scheinen aus praktischen anwendungen abgeleitet zu sein und es konnte gezeigt werden, dass die strukturmodelle wirksame hilfsmittel bei der lösungssuche sein können. vielleicht liegt die bedeutung dieser forschungsarbeit aber nicht so sehr in den konkreten resultaten sondern vielmehr in der art und weise wie fritz haller sich an diese herangetastet hat, in der methodik und systematik, die seiner arbeit zugrunde liegt und vielleicht auch in einer geheimnisvollen aesthetik, die sich erst aus dem verständnis der inneren zusammenhänge offenbart. «es geht immer ums stimmen: ob etwas stimmt oder nicht stimmt. je näher wir an den punkt gelangen an dem alles zum stimmen kommt, desto feiner wird das was wir tun...»
publikationen (auswahl) - entwurfsatlas industriebau, bauen mit system
2004, birkhäuser verlag basel, isbn 3-7643-2177-6
- steeldoc 04/06, bauen mit system
2006, szs stahlbau zentrum schweiz, zürich, ISSN 0255-3104
- fritz haller architekt und forscher
2016, gta verlag eth zürich, isbn 978-3-85676-334-3