Archiv Lehre ab 2009

The potential of parametric modelling lies not only in facilitating the creation of complex shapes but rather in generating and validating a large number of variations of a certain design concept. Thus, it supports an essential part in the design process: the exploration of possibilities. In order to gain most benefit of this potential, it is necessary to understand how to construct shapes using simple and abstract rules, and to learn how to transform a design idea into a logical sequence of steps.

In this course, you will learn these skills in different practical exercises. These exercises are based on the idea of parametrizing urban types. Types can be described as solution concepts for a certain problem and are widely used in urban design (e.g. optimal organization of buildings for maximum built-up area or spatial relationships for fulfilling certain building usages). By creating parametric models of certain types, we will explore the variations that these types allow for. Thereby we will gain deeper insights into the topic of typology in urban design as well as into the design process itself.

The course does not require any previous knowledge of scripting or programming and will focus on two stages. First stage on the gaining knowledge about general parametric modelling techniques using Grasshopper and Rhino3D (Bachelor and Master Students). Second stage on applying the knowledge gained by generating and optimizing small urban neighborhood design (Master Students). All students will participate in a series of lectures, online tutorials, in-class sessions.


Locating and dimensioning spatial objects and with it the creation of spaces is at the heart of architectural and urban design. Thereby it is necessary to precast the effects that design decisions have on the behaviour of the future users as well as to estimate the sustainability and resilience of the designed object (such as a city or a building). Computational analysis methods can help to support this process due to the fact that they can reveal properties that are hardly recognizable at first intuitive sight.

In the first part of the seminar we examined methods for the quantitative analysis of urban space (in particular street network analysis) and examined in how far these quantities relate to real life phenomena such as the distribution of functions in a city or the movement patterns of urban users. The methods will be tested in small cities of nine to eleven thousand inhabitants (10K cities) which are located in Thuringia. We will visit these cities, collect data, draw maps and analyse these maps regarding multiple aspects.

In the second part of the seminar the knowledge of the first part is used to develop a new analysis method related to the study project “Rural stocks and flows”. The focus thereby lies on concepts for measuring the metabolism of cities. 

Building Information Modeling ist in den letzten Jahren zu einem wesentlichen Bestandteil bei der Planung von Gebäuden geworden. Die Vorteile dieser Methode liegen auf der Hand: durch Erstellung eines konsistentes Datenmodells eines Gebäudeentwurfs lassen sich zahlreiche Informationen und Darstellungen ableiten und die Zusammenarbeit zwischen Planungsbeteiligten verbessern. Diese Vorteile lassen sich jedoch erst dann richtig nutzen, wenn man das Werkzeug zur Erstellung von Gebäudeinformationsmodellen vollständig beherrscht.

Im Kurs werden Studenten mit dem Konzept des Building Information Modeling vertraut gemacht. Anhand einer praktischen Aufgabe werden diese Kenntnisse vertieft. Die Aufgabe besteht darin, ein intelligentes BIM-Modell für einen bestimmten Gebäudetyp (z.B. Schule / Wohngebäude) zu erstellen. Auf Basis dieses Modells sollen Variationen des Gebäudetyps abgeleitet werden.


Die Disziplinen Architektur und Stadtplanung stehen heute vor großen Herausforderungen. Globalisierung, Urbanisierung, Automatisierung, steigende Lebenserwartung und weltweites Bevölkerungswachstum erzeugen einen hohen Bedarf an Wohnraum, sozialen Einrichtungen, sowie städtischer und internationaler Infrastruktur. Vor dem Hintergrund zunehmender Ressourenverknappung und eines beständig hohen Kosten- und Zeitdrucks stehen Planer vor Aufgaben, welche eine nie zuvor dagewesene Komplexität aufweisen. Die Vorlesungsreihe „Planungsgrundlagen“ gibt einen Überblick über diese aktuellen Herausforderungen und vermittelt Methoden, mit Hilfe derer sich Planungsprozesse sinnvoll unterstützen lassen. Diese Methoden zielen nicht allein auf eine Steigerung der Effizienz von Arbeitsprozessen ab, sondern liefern einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Qualität der Planungsergebnisse. Begleitet wird die Vorlesungsreihe von praktischen Übungen, in denen die Studenten einen Einblick in die verschiedenen Planungsmethoden erlangen.

The creation of spaces is at the heart of architectural and urban design. However, statements of designers about spatial qualities often remain vague and ambiguous. This is reflected by many built examples whose problems emerge from a missing understanding of the relations between the built environment and human behaviour. In this seminar we will examine methods for quantitative analysis of urban space and examanine in how far these quantities relate to human behaviour.

The practice of traditional modeling tools is neither enough to catch up with the the mass customization era, nor efficient to explore the continuously emerging realms of technologies in materials, construction. With the aid of computer software, designers and planners began leveraging parametric modeling as one of the most mainstream approaches pursued to overcome the ready-made CAAD tools and customize our own set of tools to increase creativity and productivity.


Currently, rapid population growth and rural-urban migration are putting enormous pressure on urban planning in developing countries: Continuously, new neighborhoods and entire cities have to be built in a minimum of time. These new developments must not only meet the basic need of “save roof over one’s head” but must also be able to ensure secure and sustainable livelihoods for all users of the city. Architects and urban designers must hereby pay particular attention to the spatial morphology of streets, places, and buildings: They persist over long periods of time and the greatly influence the behavior of the urban user.

In the design studio “SynCity”, we will be concerned with planning methods for the design of urban spatial structures. The target will be to develop a computer-based design strategy, which adapts to changing environmental parameters and which integrates the perspective of the urban user. That way, the urban master plan will be synthesized with the help a set of rules that is derived from the lives and interactions of the urban actors, rather than being determined by abstract geometrical concepts. These rules will be generated by combining visibility and walkability analyses (Seminar Computational Urban Analysis) in parametric models (Seminar Algorithmic Architecture and Seminar Generative Urban Models, Jun.-Prof. Dr. R. König).

The creation of spaces is at the heart of architectural and urban design. However, statements of designers about spatial qualities often remain vague and ambiguous. This is reflected by many built examples whose problems emerge from a missing understanding of the relations between the built environment and human behaviour. In this seminar we will examine methods for quantitative analysis of urban space and examanine in how far these quantities relate to human behaviour.

Im Entwurfsprojekt “Syn City” werden wir uns mit Planungsmethoden für die Erzeugung der räumlichen Konfiguration von Städten beschäftigen. Ziel ist es, eine Strategie zu entwickeln, mit welcher sich flexibel auf verändernde Randbedingungen reagieren lässt und die möglichst viele Aspekte der Nutzerperspektive integriert. So soll die Gestaltung der Stadträume nicht durch abstrakte kompositorische Grundprinzipien bestimmt werden; vielmehr sollen auf Basis von Regeln, welche das Leben und Zusammenleben von Menschen in einer Stadt abbilden, städtebauliche Masterpläne synthetisiert werden. Hierfür werden Sicht- und Erreichbarkeitsanalysen und Kriterien zur Beschreibung der räumlichen Resilienz in parametrischen Modellen zusammengeführt.


Architectural and urban planning are facing major challenges. Globalization, urbanization, automation, increasing life expectancy and global population growth create a high demand for housing, social and transportation infrastructure. Against the backdrop of increasing scarcity of ressources and a consistently high cost and time pressure planners are faced with tasks with an unprecedent complexity. The lecture series "Introduction to Planning " gives an overview of these current challenges and provide methods, by means of which planning processes can be supported useful. These methods are aimed not only at increasing the efficiency of work processes, but make a significant contribution to improving the quality of the planning results. The lecture series is accompanied by practical exercises in which students gain an insight into the various planning methods.

The attained knowledge from the seminar "einfach.bauen" will be applied in situ on a 1:1 prototype in a summer workshop in february and march 2016 in the Ethiopian highlands. The participants will develop and erect a building with a strong focus on affordable, sustainable and incremental building systems and infrastructure. The participants will attain knowledge in mud-wall construction, alternative frame timber construction systems and low-tech but resistant infrastructure.
The participation in the einfach bauen. [Design Concepts for Africa] seminar is obligatory.

Teaching staff InfAR: Prof. D. Donath, Lukas Veltruský, Nicole Baron, Asgedom Haile
Estimated start: February 2016
Participants: max 6
Program: Bachelor + Master Architektur, Archineering, Umweltingenieur
Keywords: building workshop, elementary construction, clay building, Africa


The seminar will give an introduction into the history of elementary building techniques from the primitive hut up to date, followed by reports about real life circumstances in Ethiopia and its traditional and contemporary architecture by Asgedom Haile, EiABC.
The seminar will kick-off with a small-scale building workshop: the Weimar Weller Wand, a wall constructed in the Wellerbau technique. Also a 1-day excursion will investigate traditional mud-wall buildings in the surrounding area and will ensure a hands-on architectural experience.

The attained knowledge can be applied in situ on a 1:1 prototype in a summer workshop in february and march 2016 in the Ethiopian highlands.

Teaching staff InfAR: Prof. D. Donath, Lukas Veltruský, Nicole Baron
Estimated start: Wintersemester 2015/2016, Tuesday, October 13, 1:30 pm
Participants: maximal 16
Program: Bachelor + Master Architektur, Archineering, Umweltingenieur
Keywords: peri-urban settlement, elementary construction, clay building, decarbonization, Africa

The seminar „Digital Bauen - Revit for Architects" covers modern design software for architects that supports ALL phases and ALL fields of the architectural profession.

On the example of a design project (farming in the city) the top-down and bottom-up approach will be covered with the help of ONE design supporting strategy - building information modeling (BIM).

At the end of this course, the final results will be detailed construction drawings for a small housing project in Africa.





Im Seminar wird der Umgang mit dem parametrischen Planungswerkzeug Grasshopper für Rhino vermittelt. Neben dem reinen Erlernen der Software, wird diese von den Studenten entweder für die Integration für ihren Semesterentwurf oder die Erstellung eines individuellen Projekts im Rahmen des Seminars verwendet. Der Kurs wird in Englisch angeboten.

Teaching staff InfAR: Prof. D. Donath, Lukas Veltruský, Pol Foreman (Tutor)
Estimated start: Wintersemester 2015/2016, Wed, October 14, 9:00 am
Participants: maximal 16
Program: Bachelor + Master Architektur, Archineering, Umweltingenieur
Keywords: computational design, grasshopper, rhinoceros

This seminar deals with the basics of the BIM-program Revit. It will impart knowledge about how to use Revit to design a project from first sketch to detail drawing. These features will be explained and tested with the help a small given design project.

Das Seminar befasst sich mit den Grundlagen des BIM-Programms Revit. Dabei wird vermittelt, wie alle Phasen eines Projekts von der ersten Skizze bis zum Detail mit Revit gehandhabt werden können. Diese Funktionen werden anhand eines kleinen gegebenen Projekts gezeigt und erprobt.


Im Seminar wird der Umgang mit dem parametrischen Planungswerkzeug Grasshopper für Rhino vermittelt. Neben dem reinen Erlernen der Software, wird diese von den Studenten entweder für die Integration für ihren Semesterentwurf oder die Erstellung eines individuellen Projekts im Rahmen des Seminars verwendet. Der Kurs wird in Englisch angeboten.

Ethiopia is one of the fastest growing countries in the world with a booming construction sector but also many challenges.
The lecture series “Ethiopian Affairs” aims at introducing students to “building in developing countries” from a new angle. In order to complement the normally „Western“ perspective on building in the Global South, Ethiopian researchers and practitioners will be invited to speak from their point of view.
“Ethiopian Affairs” will comprise of six lectures, delivered by six different lecturers, with topics ranging from space configuration and informal urbanism to innovative constructions, flexible sanitation systems, natural hazards, and construction realities. The series aims at questioning past as well as current building practices in Ethiopia and will introduce ideas for the future.


Auf den bestehenden Städten von Äthiopien liegt ein enormer Druck: täglich ziehen sehr viele Menschen vom Land in die Städte, besonders nach Addis Ababa. Und – sie bleiben dort.

Der Entwurf soll Alternativen aufzeigen, wie sich urbane Entwicklungen auf dem Land bzw. an den Verkehrsadern des Landes auf Basis von alternativen Wohnformen gestalten können. Die offenen, flexiblen und robusten bautechnischen Lösungen spielen dabei eine entscheidende Rolle: sie sollen zunächst das temporäre Wohnen, dann einfache Veränderungen und später den Ausbau zu dauerhaften Bauten ermöglichen. Ein integraler Bestandteil des Entwurfs ist eine Studienreise nach Addis Ababa (zu dieser muß ein gültiger Reisepass vorhanden sein)

Die Anforderungen an ein gutes Modells haben sich durch das Arbeiten mit digitaler Planung und Fertigung verändert. Mit dem digital gestützten Modellbau ist es möglich in kurzer Zeit physische Architekturmodelle zu produzieren, deren Präzision und Detaillierung manuellen Verfahren weit überlegen sind. Jedoch in der Erstellung eines hochpräzisen detaillierten Fertigungsmodells notwendig. Auch in der digitalen Fertigung mit CNC-gesteuerten Maschinen, ergeben sich im Bauprozess die gleichen Anforderungen an die Präzision der Modelle, da diese mit einer Genauigkeit im Zehntel-Millimeter-Bereich arbeiten. Diese Art der Planung und Fertigung wird oft im Zusammenhang mit „Mass-Customization“ eingesetzt.


In einem zweistufigen Wettbewerbsverfahren hat jeder Teilnehmer die Chance, seinen Entwurf im Rahmen der summaery als 1:1 Prototypen realisieren zu lassen. In der ersten Phase prämiert eine Jury aus Lehrenden der Bauhaus-Universität Weimar die besten Arbeiten, welche anschließend in Gruppenarbeiten weiter bearbeitet werden. In der Detailierung werden parametrische Modelle mittels Grasshopper erstellt und eine nahtlose Prozesskette von der Gestaltung bis zur Fertigung mittels CNC gesteuerten Maschinen erarbeitet. Am 05.06.2015 wird aus den verbliebenden Arbeiten ein Entwurf ausgewählt.



With its exponential rise of urbanization, Addis Ababa is experiencing a significant challenge towards accommodating its inhabitants. Numerous solutions have been put in place over the past decade but the challenge of housing in is still unresolved with the imbalanced demand and supply that exists due to the rapid population growth of the city. The current approach of the city administration to deal with this issue is the provision of mass housing with different financial schemes that would entertain citizens in different socioeconomic status.
While doing this, the city administration is working on an urban redevelopment strategy by “renewing” urban slums and replacing them with condominium housing. The inner city is undergoing a massive development that involves a considerable impact on its users: mainly relocation.
This seminar will examine the impact of this redevelopment on the housing sector in regards to infrastructure, architecture and socio-economic aspects.
In the course of the seminar, a comparative study will be conducted to identify the problems and potentials of the current approach to housing with a special focus on informal settlements, slums and condominiums. The seminar analyzes the different strategies that are being implemented in response to the growing housing demand in Addis Ababa.


500 Housing Units for Addis Ababa - The studio focuses on the development of innovative urban and housing typologies for a residential district of Addis Ababa. The Project takes place in collaboration with the design studio offered by the Chair of Architecture and Construction (Prof. Dirk E. Hebel) at the ETH-Zurich: “The city administration of Ethiopia’s capital commissioned the chair with this task. Already in 2015, these units for no- and low-income families, which are being displaced due to on-going redevelopment strategies, shall be constructed within the inner-city context based on the students’ design proposals. The typologies have to take the existing social and cultural conditions into consideration and, where possible, utilize local materials. Additionally, they need to remain within a given budget set by the city administration. Next to the more obvious urban questions, the studio will concentrate on locally available construction methods and materials and aims to develop architecture and construction strategies down to the scale of the detail."

Obwohl das Schaffen von Raum eine der wichtigsten Aufgaben von Architekten und Stadtplanern ist und die Eigenschaften gebauter Umwelt einen großen Einfluss auf das Verhalten der sich darin aufhaltenden Menschen ausüben, bleiben Aussagen von Entwerfenden hinsichtlich räumlicher Qualitäten oft vage. Dies spiegelt sich nicht zuletzt in vielen gebauten Beispielen wider, deren Probleme auf ein mangelndes Verständnis dafür, wie Menschen Räume wahrnehmen und erleben, zurückzuführen sind.
Im Seminar wollen wir uns mit der Beschreibung von Raum auseinandersetzen und überprüfen, inwieweit objektive Aussagen zu räumlichen Qualitäten möglich sind. Hierfür werden wir uns mit computergestützten Analysewerkzeugen (Space Syntax) beschäftigen. Raum wird hierbei als die durch begrenzende Oberflächen strukturierte Umwelt begriffen, in der sich Menschen aufhalten und bewegen. Die Konfiguration dieser Oberflächen kann rechnerisch analysiert und realen Phänomenen, wie bspw. Bewegungsflüssen oder Raumeindrücken gegenübergestellt werden.

Im Seminar werden Ansätze erarbeitet, um Analysemethoden von Fachingenieuren in den architektonischen Entwurfsprozess zu integrieren. Ziel ist es, Formen auf Basis von Performancekriterien (wie z.B. Statik, Energie, Kosten) erzeugen zu können. Hierzu werden in einer ersten Phase werden Stehgreifentwürfe in Grasshopper für Rhino parametrisiert. Dieses parametrisierte Modell dient als Ausgangspunkt zur Erstellung von Schnittstellen zu verschiedenen Analysetools (Tragwerksanalyse, Energieverbrauch, Sonneneinstrahlung…). Die Ergebnisse der Analysen fließen in der letzten Phase des Seminars wieder in das parametrisierte Modell ein und dienen als entwurfsbeeinflussende Parameter.


Im Seminar wird theoretisches Wissen zur parametrischen Planung und digitalen Fertigung, sowie der Umgang mit dem parametrischen Planungswerkzeug Grasshopper für Rhinovermittelt. Neben dem reinen Erlernen der Software, wird diese von den Studenten für die Erstellung eines individuellen Projekts im Rahmen des Seminars verwendet. Das Seminar ist bilingual.


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