Architekten haben eine andere Raumwahrnehmung

Architekturexperten und Laien wurden Bilder von unbebauten, teilweise und vollständig bebauten Räumen gezeigt. Die Wissenschaftler maßen dabei die Blickbewegungen der Probanden bei der Betrachtung dieser Bildstimuli. Die Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede bei der Aufmerksamkeitsverteilung, die auf die für Architekten zugrundeliegende und angelernte »Grammatik des Raumes« zurückzuführen sind. Bedrohungen im Naturraum erkennen, sich im Raum orientieren oder den Weg nach Hause finden gehören sicherlich zu den ältesten kognitiven Fertigkeiten des Menschen und sind eine evolutionäre Grundlage für unser Überleben. Wie gestaltet sich aber die Raumwahrnehmung bezogen auf den spezifisch architektonischen Raum? Zwei grundsätzliche Erklärungshypothesen: (1) Menschen, unabhängig von ihrer kulturellen, sprachlichen, individuellen Prägung, nehmen Raum gleich wahr. (2) Es gibt Faktoren, die Raumwahrnehmung so formen, dass sie nicht als universell gelten kann. Die Forschung der TU Dortmund liefert klare Evidenz für die zweite Annahme. Eine Erklärungsvariable dabei ist Expertise, die als über Jahre erworbenes Wissen und Können verstanden wird, das sich auf bestimmte Fertigkeiten oder Lebensbereiche bezieht. Beispiele sind Sprache, motorische Fähigkeiten, Gaming. Im Prinzip kann jegliche Art von tiefergehendem Interesse verbunden mit andauernder Beschäftigung zu Expertise führen. Die aktuelle Datenlage spricht für einen Einfluss von Expertise auf die kognitive Verarbeitung von Raum, allerdings gibt es bislang nur wenige Studien, die dies untersuchen. Der Einfluss architektonischer Expertise auf Raumwahrnehmung ist kaum erforscht, obwohl der moderne Mensch bis zu 90 Prozent seiner Zeit in gebauten Räumen verbringt und somit ständig bewusst oder unbewusst mit Architektur konfrontiert wird. Exemplarisch ist festzuhalten, dass beispielsweise sprachliche Expertise einen maßgeblichen Einfluss auf Raumkognition besitzt. Eine Studie zum Einfluss von Expertise auf räumliche Orientierung und Navigation belegt bei Taxifahrern in Folge jahrelanger Berufserfahrung neuronale Veränderungen im Hippocampus. Neuere auf elektrophysiologische und bildgebende Verfahren gestützte Studien zum Einfluss von Expertise auf ästhetische Bewertungen belegen, dass Fachwissen neben Unterschieden in der kognitiven Verarbeitung auch veränderte neuronale Aktivierungen im Gehirn mit sich bringt. Die hier vorgestellte Forschung zeigt, dass erworbene Expertise in Architektur die Wahrnehmung von Raum maßgeblich beeinflusst. Architekten bzw. fortgeschrittene Studierende der Architektur nehmen architektonischen Raum (z.B. Stadtbilder) anders wahr als Laien (Studierende anderer Fachrichtungen). Dies zeigt sich in unterschiedlichen Blickbewegungsmustern, die mit unterschiedlicher Verteilung visueller Aufmerksamkeit einhergehen und dazu führen, dass Experten Raum kognitiv anders strukturieren, systematisch andere Aspekte fokussieren und sich somit im Endergebnis ein anderes Abbild konstruieren als Nicht-Experten. Eye-Tracking-Experiment
Die Studie analysierte 48 deutschsprachige Probanden, die sich hälftig in Experten und Nicht-Experten aufteilten. Der Grad der Expertise wurde mit Hilfe eines detaillierten Fragebogens streng kontrolliert: Als Experten galten ausschließlich Architektur-Studenten in höheren Fachsemestern (6.-11. Semester), als Nicht-Experten Probanden, die keine Erfahrung mit wesentlich raumbezogenen Tätigkeiten hatten wie Architektur, Kunst, Gaming oder stark visuell geprägte Sportarten. So wurde sichergestellt, dass Nicht-Experten nicht von Expertise in anderen Bereichen der visuellen Wahrnehmung profitieren. In der Studie wurden 45 Bildstimuli getestet: 15 zum architektonischen Raum und 30 Filler zur Ablenkung vom eigentlichen Untersuchungsgegenstand. Die kritischen Stimuli bestanden aus drei Gruppen: 5 Naturaufnahmen ohne Architektur, 5 Mischstimuli mit Naturelementen und Architektur sowie 5 Architekturbilder ohne Naturelemente (Stadtbilder). Die vorgestellten Ergebnisse beziehen sich auf die letztgenannten Bilder. Die festgestellten Muster sind jedoch auch für die beiden anderen Stimuligruppen relevant. Die Auswertung beschränkte sich auf die ersten zwei Sekunden der Betrachtungszeit, da die Blickbewegungen in dieser Zeitspanne hochautomatisierte und unbewusst ablaufende Prozesse abbilden, die dazu dienen, sich in einer neuen visuellen Konfiguration zu orientieren. Die visuelle Aufmerksamkeit wird dabei nur auf das für den Betrachter Wesentlichste gerichtet. Aufgabe der Probanden war es, die in einer zufälligen Reihenfolge präsentierten Stimuli zu betrachten und nach Ablauf von sechs Sekunden eine für das Forschungsinteresse nicht relevante Fragestellung zu beantworten, z.B. »Würden Sie hier Urlaub machen wollen?«. Die Fragen wurden gestellt, um dem Experiment einen die Aufmerksamkeit bindenden Rahmen zu geben. Wesentliche Messgröße war das Blickbewegungsverhalten der Probanden vor dem Erscheinen der Frage am Bildschirm. Für die in dieser Studie genutzte Methode des Eyetrackings gilt, dass Fixationen – Verweilen des Auges zwischen zwei sprunghafte Augenbewegungen – ein direktes Maß für kognitive Verarbeitung und Zuteilung visueller Aufmerksamkeit widerspiegeln. Wenn ein Proband einen Bereich im Bild besonders lang bzw. immer wieder fixiert, bedeutet das, dass er sich für diesen Bereich mehr interessiert und diesen vorrangig wahrnimmt. Wahrnehmung von Raum
Die Analyse der Stadtbilder bezogen auf relevante kritische Regionen zeigte, dass Experten eine viel gleichmäßigere Verteilung der Aufmerksamkeit über alle, insbesondere die obenliegenden Fassadenteile, aufweisen. Die visuelle Aufmerksamkeitszuteilung der Expertengruppe auf diese Zone ist u.a. auf die Erfassung der Kubatur zurückzuführen. Die Nicht-Experten weisen eine viel stärker nutzungsorientiertere Erfassung der Fassade aus der Perspektive des Fußgängers auf, die mit einer ungleichmäßigeren und mit zunehmender Gebäudehöhe abnehmenden Verteilung der Aufmerksamkeit einhergeht: In Bezug auf Bild A (siehe unten) schauten Experten länger auf den obenliegenden Fassadenbereich, während Laien den darunterliegenden Teil der Fassade länger betrachteten. Dies gilt auch für Bild B. Weiter zeigten Experten deutlich gesteigerte Aufmerksamkeit für die perspektivisch zusammengezogenen Fassadenzonen, für die die Säulenreihungen in dorischer und korinthischer Ordnung wahrnehmungsbestimmend sind (Bild A). Bei Laien dagegen ist eine viel geringere Aufmerksamkeit in diesen Bildbereichen festzustellen, da Informationen zu Baustil bzw. Entstehungszeit nicht wahrnehmungsbestimmend wirken. Abschließend soll angemerkt werden, dass sich bei Nicht-Experten ein weiteres systematisches Muster zeigte: Laien versuchen mögliche Texte im Bild zu identifizieren und zu entziffern. Für Architekten sind in ihrer täglichen Berufsausübung visuelle Informationen relevant, die für Laien keine oder nur eine sehr untergeordnete Bedeutung besitzen: Kubatur, Baukörper- und Fassadengliederung, Beziehung von Außen- und Innenraum durch Lage und Akzentuierung von Gebäudeeingängen sowie Verteilung und Format von Fassadenöffnungen, aber auch Materialität und Körnung einer Fassade oder Ausformulierungen von Details. Die Erfassung dieser Kriterien ist direkt verbunden mit geometrisch visuellen Effekten wie der Erfassung von Umrissen, Tiefeninformationen, Kontrasten, Details oder Mustern. Die Forschungsgruppe bezeichnet dies als »Grammatik des Raumes«, die sich direkt in den Mustern der visuellen Aufmerksamkeit und Wahrnehmung niederschlägt. Die Informationsaufnahme der Experten erfolgt dabei notwendigerweise mit dem Ziel einer schnellen und umfänglichen Erfassung räumlicher Strukturen, so dass unterstellt werden kann, dass eine hohe Wahrnehmungsgeschwindigkeit bei gleichzeitig möglichst effizienter und breiter Aufmerksamkeitsverteilung vorteilhaft ist. Relevanz der Pionierstudie
Die vorgestellten Daten des »psycholinguistics eyetracking laboratory« des Instituts für deutsche Sprache und Literatur sowie des Fachgebiets »Baukonstruktion« der Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen der TU Dortmund liefern weitere Evidenz für die Auswirkung der Expertise auf visuelle Wahrnehmung und kognitive Verarbeitung. Darüber hinaus zeigt sich deutlich, dass Architekten architektonischen Raum visuell anders wahrnehmen als Laien. Dieses Ergebnis ist u.a. für die Debatte um Nutzerorientierung in der architektonischen Praxis relevant: Räume werden von Architekten anders wahrgenommen als von Laien. Die »Grammatik des Raumes« spielt dabei eine entscheidende Rolle.

^{Gramann, K.; Onton, J.; Riccobon, D.; Mueller, H. J.; Bardins, S.; Makeig, S. (2010): Human Brain Dynamics Accompanying Use of Egocentric and Allocentric Reference Frames during Navigation. Journal of Cognitive Neuroscience, 22(2), 2836-2849
Kirk, U.; Skov, M.; Schram Christensen, M.; Nygaard, N. (2008). Brain correlates of aesthetic expertise: A parametric fMRI study. Brain and Cognition. 69(2), 306-315
Levinson, S. C.; Kita, S.; Haun, D. B. M.; & Rasch, B. H. (2002). Returning the tables: Language affects spatial reasoning. Cognition, 84(2), 155-188
Levinson, S. C. (2003). Space in language and cognition: Explorations in cognitive diversity. Cambridge: Cambridge University Press
Levinson, S. C., & Wilkins, D. P. (2006). Grammars of space: Explorations in cognitive diversity. Cambridge: Cambridge University Press
Lohman, D. F. & Nichols, P. D. (1990). Training spatial abilities: Effects of practice on rotation and synthesis tasks. Learning and Individual Differences, 2(1), 67–93
Maguire, E. A.; Gadian, D. G.; Johnsrude, I. S.; Good, C. D.; Ashburner, J.; Frackowiak, R. S. J. & Frith, C. D. (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97(8), 4398–4403
Vartanian, O.; Navarrete, G.; Chatterjee, A.; Brorson Fich, L.; Leder, H.; Modroño C.; Nadal, M.; Rostrup, N.; Skov, M. (2013). Impact of contour on aesthetic judgments and approach-avoidance decisions in architecture. PNAS, 110(2), 10446-10453}