Künstliche Intelligenz in der Lehre an der Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen

Vom kreativen Entwurfsprozess bis zur ingenieurwissenschaftlichen Anwendung: KI eröffnet neue Wege in der Architektur- und Bauingenieurausbildung. Ein neu gefördertes Projekt im Städtebau, innovative Lehrformate in der Baukonstruktion und erste Anwendungen im Bauingenieurwesen zeigen das Potenzial der Technologie. 

Die Integration Künstlicher Intelligenz in die Lehre spielt an der Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen der TU Dortmund eine immer größere Rolle. Verschiedene Lehrstühle nutzen bereits innovative KI-Methoden, um Studierenden neue gestalterische und technische Möglichkeiten aufzuzeigen.

KI.StadtLabor: Multimodale Verwendung generativer KI in der Architekturlehre

Am 01.02.2025 begann der Lehrstuhl für Städtebau im Rahmen des Projekts KI:edu.nrw sein neues Praxisprojekt zur Nutzung multimodaler generativer KI in der Architekturlehre. Digitale Planungstools sind in der Architektur längst etabliert. Neue Möglichkeiten eröffnen generative KI-Modelle, die neben klassischen Text-Prompts auch grafische Eingaben verarbeiten können. Die Möglichkeit, Bildeingaben zu nutzen, erweitert die gestalterische Kontrolle in der Bildgenerierung erheblich und erlaubt eine gezielte Steuerung des Outputs. Diese Entwicklung eröffnet neue Entwurfs- und Lehrmethoden. Von Hand gezeichnete Skizzen, Fotografien von Exkursionen und Analoge Materialkollagen können als Ausgangspunkt für KI-generierte Stadtbilder und architektonische Konzepte dienen. Ziel des Projekts ist eine ganzheitliche Architekturvermittlung, die digitale Lehr- und Entwurfsmethoden mit traditionellen, sinnlich erfahrbaren Techniken kombiniert. So entsteht ein didaktisches Modell, das Studierenden eine tiefere kognitive Auseinandersetzung mit Architektur ermöglicht. Dieser hybride Ansatz erlaubt es Lehrenden und Lernenden, die atmosphärische und emotionale Dimension der Raumwahrnehmung aktiv zu erproben, während sie gleichzeitig die Potenziale generativer KI-Modelle kennenlernen und für ihre Entwurfsprozesse nutzen können. Das Projekt ist Teil des KI:edu.nrw-Programms, das zukunftsweisende KI-Projekte an verschiedenen Hochschulen in Nordrhein-Westfalen unterstützt, darunter die Hochschule für Musik Detmold, die Hochschule Rhein-Waal, die Technische Hochschule Köln und die Universität Bielefeld.

KI in der Baukonstruktion: Mensch.Maschine.Bild

Auch der Lehrstuhl Baukonstruktion setzt Künstliche Intelligenz bereits in der Lehre ein. Im Wahlpflichtfach Mensch.Maschine.Bild untersuchen Architekturstudierende bereits im vierten Seminar in Folge, wie KI-generierte Bilder als Grundlage für architektonische Konstruktionen dienen können. Sie lernen, durch gezielte Prompts spezifische architektonische Darstellungen zu erzeugen und diese in einen konstruktiven Kontext zu setzen. Dabei werden sowohl die technischen als auch die gestalterischen Möglichkeiten der KI ausgelotet. Ziel des Kurses ist es, Studierenden eine intensive Auseinandersetzung mit der Technologie zu ermöglichen und ihre Anwendung in der Architektur zu hinterfragen. Darüber hinaus kommt Künstliche Intelligenz bereits im Interdisziplinären Projekt 2 zumEinsatz. In diesem Projekt, das dem Leitbild des Dortmunder Modells folgt, lernen Studierende beider Fachrichtungen die interdisziplinäre Zusammenarbeit und entwickeln gemeinsam ein Tragwerk. Dabei liegt der Fokus auf der koordinierten Verknüpfung von Entwurf, Tragwerk und Baukonstruktion. Seit vergangenem Jahr setzen die Projektgruppen KI-generierte Fotos ein, um ihre Ideen im Kolloquium zu vermitteln und Ansätze in der ersten Phase des Entwurfs schnell zu entwickeln. Aus den finalen Bildern werden in der weiteren Bearbeitung dann konstruktive Details abgeleitet oder aus Atmospährischen Bildern tatsächliche räumliche Konzepte entwickelt.

KI im Bauingenieurwesen: Potenziale und Herausforderungen

Am Lehrstuhl Tragkonstruktionen konnte in den letzten Jahren, im Rahmen von zwei durch die Stiftung Innovation in der Hochschullehre geförderten Projekte, die Lehre mit virtuellen Gebäudemodelle und Tragwerksmodelle erweitert werden. Bei der virtuellen Baustelle, können Studierende beispielsweise mit Augmented Reality (AR) auf ihren mobilen Endgeräten die einzelnen Bauabschnitte eines Einfamilienhauses auf dem Campus über vier Wochen verfolgen. Im Masterstudienfach Digitalisierung im Bauwesen erhalten Studierende beider Fachrichtungen zudem erste Einblicke in den Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Bauwesen. Lehrstuhlinhaber Prof. Dr.-Ing. Christian Hartz sieht in dem Einsatz ein großes Potenzial, betont jedoch, dass die Nutzung von Kl im Bauingenieurwesen aktuell noch in den Anfängen steht.

Weiterhin ist ein deutlicher Trend erkennbar: Immer mehr Studierende setzen Kl-Tools zur Vertiefung von Vorlesungsinhalten und zur Klausurvorbereitung ein.Die Fakultät setzt mit ihren Lehrprojekten auf eine zukunftsweisende Verknüpfung von Künstlicher Intelligenz und Architektur- sowie Bauingenieurlehre. Die bisherigen Entwicklungen zeigen das wachsende Potenzial von KI als wertvolles Werkzeug in der akademischen Ausbildung und Forschung. Insbesondere die Förderung des neuen Projekts am Lehrstuhl für Städtebau unterstreicht, wie vielversprechend die KI-Nutzung in den kommenden Jahren sein wird und welchen wichtigen Beitrag die TU Dortmund zur innovativen Weiterentwicklung der Lehre im Bauwesen in NRW leistet.

Autorin: Edina Begić

Zurück