Der Kristallplanet, Teil 05

Ideengeschichte der globalen Gitternetze - Buckminster Fuller

von Marco Bischof erschienen in Hagia Chora 11/2001

Unser "Grundlagenkurs" über die Ideengeschichte der globalen Gitternetze soll Licht in einen schillernden Bereich der Geomantie bringen: Woher stammen die Konzepte von Gittern, Leys, Energielinien? In dieser Folge würdigt Marco Bischof das Werk Buckminster Fullers, der sein Leben lang die Strukturgeheimnisse des Kosmos studierte und die zeitgenössische Architektur und ihre Konstruktionsprinzipien nachhaltig geprägt hat.

Durch das neue Element, das Bethe Hagens und William Becker in den 80er-Jahren in die Gitternetzforschung einführten, nämlich die "synergetische Geometrie" Buckminster Fullers, kam der bereits in den früheren Arbeiten angelegte platonisch-pythagoräische Zug der Gitternetzkonzepte voll zum Tragen. In diesem Teil meiner Arbeit behandle ich deshalb zunächst Buckminster Fuller und sein Werk, um dann in der nächsten Folge auf die gegenwärtige Renaissance eines "pythagoräischen Design- und Konstruktionsdenkens" im Werk von Critchlow, Lawlor und anderen Vertretern dieser Richtung einzugehen, das teils von Buckminster Fuller neu inspiriert worden ist, teils mehr auf esoterische Traditionen, wie z.B. das Werk von R.A. Schwaller de Lubicz, zurückgeht. Mit Ursprung und Inhalt der pythagoräisch-platonischen "geometrischen Mystik" wird sich daran anschließend die übernächste Folge befassen. Der Amerikaner Richard Buckminster Fuller (1895-1983), Erfinder, Ingenieur, Architekt, Designer, Mathematiker, Philosoph und Dichter, wegen seiner großen Popularität oft auch einfach "Bucky" genannt, hinterließ ein Werk von enzyklopädischer Breite. Er war ein Visionär und Wegbereiter für unzählige Neuerungen mit großem Einfluss auf viele Wissensgebiete und Praxisfelder, vor allem im angelsächsischen und japanischen Kulturkreis (Krausse, 1973, 2000/2001; Garfield, 1981; Miyazaki, 1987; Urner, 1991; DeVarco, 1997). Er gilt als einer der wichtigsten Innovatoren des 20. Jahrhunderts und war jedenfalls einer der ersten Zukunftsforscher und globalen Denker. Er prägte 1951 den Begriff vom "Raumschiff Erde", und auch der Wahlspruch der Nachhaltigkeitsbewegung, Think global, act local ("Denke global, handle lokal"), stammt von ihm. Sein Werk wurde jüngst in einer umfassenden Ausstellung gewürdigt, die vom Museum für Gestaltung in Zürich eingerichtet und in Zusammenarbeit mit dem kalifornischen Buckminster-Fuller-Institut Sebastopol (www.bfi.org) sowie dem Bauhaus Dessau organisiert wurde, das Fuller als konsequenten Fortführer seines interdisziplinären Erbes betrachtet. Die von Joachim Krausse, Professor für Designtheorie an der Hochschule Anhalt-Dessau, und von Claude Lichtenstein konzipierte Werkschau "Your Private Sky - R. Buckminster Fuller", die erstmals das Gesamtwerk Fullers mit mehr als 1000 Ausstellungsstücken präsentierte, wurde im Juni 1999 eröffnet und wird, nach Zürich, Dessau, Tirol und London, derzeit in Tokyo gezeigt.

Wer war Buckminster Fuller?

Fuller stammte aus einer der ältesten und angesehensten Familien der USA, die viele Pfarrer, Anwälte, Abgeordnete, Minister und militärische Führer zählte. Seine Großtante war die berühmte Transzendentalistin Margaret Fuller (1810-1850), Schriftstellerin, Journalistin, Historikerin, Mystikerin und Pionierin der amerikanischen Frauenbewegung (Taylor, 1999). Buckminster Fuller war weitgehend Autodidakt; er wurde zwar gemäß Familientradition nach Harvard geschickt, studierte dort aber nur zwei Jahre und verließ die Elitehochschule nach dem zweiten Verweis wegen Desinteresse und "Verantwortungslosigkeit" ohne Abschluss. Wichtiger war die Prägung durch die Marineakademie, wo er zum Offizier ausgebildet wurde, nachdem er als Freiwilliger und Kommandant eines von seiner Familie gestellten Patrouillenbootes am ersten Weltkrieg teilgenommen hatte. Die 20er-Jahre verbrachte Fuller in verschiedenen Jobs in Industrie und Finanzwelt. In dieser Zeit machte er eine tiefgreifende Krise durch, ausgelöst durch den Tod seiner ersten Tochter infolge einer Kinderlähmung (1922) und das Scheitern der Baufirma, die er mit seinem Schwiegervater gegründet hatte (1927). Als dieser die Firma verkaufte, wurde Fuller von den neuen Besitzern entlassen. Er betrachtete sich nach der Geburt seiner zweiten Tochter (1927) als Versager und hielt sein Leben mit 32 Jahren für gescheitert; im Jahre 1928 wollte er sich umbringen. Er kam nicht über den Tod der ersten Tochter hinweg, hatte begonnen zu trinken, war arbeitslos, pleite und hatte eine Familie zu ernähren. Doch statt Selbstmord zu begehen, machte Fuller eine spirituelle Neugeburt durch, die sein Leben vollständig veränderte. Er erkannte, dass er nur so lange ein Versager sein würde, wie er versuchte, nach den Regeln der Gesellschaft zu leben und zu arbeiten; es war Zeit, ehrlich zu sein und seinen eigenen Gesetzen zu folgen. Er beschloss, sein Leben von nun an als ein Experiment in Problemlösung und Selbstdokumentation zu leben; er nannte sich sogar Guinea Pig B (Versuchskaninchen B), um dieses Lebensziel zu bezeichnen. Von diesem Moment an bis zu seinem Lebensende dokumentierte er seinen eigenen kreativen Prozess ausführlich. Er entschied sich, zu testen, ob das Universum Verwendung für ihn hatte, so wie er war, und ob ein Mann etwas zur Verbesserung des menschlichen Lebens tun konnte, der nach seiner eigenen Richtschnur lebte. Er wollte sich auf die "Suche nach den Prinzipien, die das Universum beherrschen" begeben und "mithelfen, die Evolution der Menschheit voranzutreiben in Übereinstimmung mit diesen Gesetzen; Wege zu finden, um mit weniger mehr tun zu können, so dass die Menschen auf der ganzen Welt mehr und mehr haben können". Er schrieb später, seit seinem Entschluss von 1928 sei er "motiviert gewesen durch den geheimnisvollsten Antrieb, den wir kennen - denjenigen der Liebe. Ich glaube nicht, dass es einen Einfluss in meinem Leben gibt, der mit dem der Liebe zu vergleichen ist."

Ein persönlicher Wandlungsprozess

Als erstes verordnete sich Fuller eine Periode des Schweigens, die fast zwei Jahre dauerte. Er wollte damit, wie er sagte, die Gewohnheit aufbrechen, rein mechanisch zu sprechen, um sicher sein zu können, dass er jedes Wort, das er sagte, exakt so meinte, wie es gesagt war. Dabei spielte die Lehre des Grafen Alfred Korzybski (1879-1950) von den mechanischen Denk-, Wahrnehmungs- und Reaktionsmustern, in denen uns die Strukturen unserer Sprache gefangen halten, eine Schlüsselrolle (siehe Korzybski, 1933; Hayakawa, 1981). Fuller lernte den Begründer der "Allgemeinen Semantik" im Jahr1930 kennen. Diese Lehre bestärkte ihn in seinem Entschluss, nur noch seiner Erfahrung nach zu leben und nichts mehr ungeprüft von anderen zu übernehmen. Korzybski lehrte, dass es keine zwei Personen, Situationen oder Phasen eines Prozesses gebe, die in allen Details gleich sind ("Gesetz der Nicht-Identität"). Die Tatsache, dass wir nicht so viele Begriffe und Ideen besitzen, wie es Dinge oder Situationen gibt, die wir mit diesen bezeichnen, führe zur unberechtigten Identifikation und Vermischung einzigartiger Situationen. Korzybski hatte auch ein Trainingsprogramm entwickelt, das dabei helfen sollte, Sprachgewohnheiten zu durchbrechen und die unmittelbare Erfahrung des Alltags machen zu können. Dabei spielten Visualisierungen ein zentrale Rolle, und zu ihrer Entwicklung empfahl Korzybski ein "stummes Denken" mit Hilfe von inneren Bildern. Ein "neues Denken" dieser Art bildete die Grundlage, auf der der gewandelte Fuller, der aus dieser Periode mönchischen Schweigens entsprang - der wirkliche Buckminster Fuller, wie er später sagte -, in der Folge sein Werk entwickelte. Sein Ziel war nichts weniger, als die Funktionsprinzipien des Universums zu entdecken. Bereits 1917, als 22-Jähriger, war Fuller zu der Überzeugung gekommen, dass "die Natur keine separaten, unabhängig voneinander arbeitenden Abteilungen für Physik, Chemie, Biologie, Mathematik, Ethik usw. besitzt. (.) Ich beschloss, es brauche kein Doktorat, um zu erkennen, dass die Natur vermutlich nur eine Abteilung hat und nur ein einziges, alles erfassendes Koordinaten- und Maßsystem" (Fuller, 1976). Fullers Suche nach diesem umfassenden Koordinatensystem der Natur führte ihn zur Entwicklung seiner "Designwissenschaft", die das konstruktive Denken vor allem in Architektur und Industrie revolutionierte. Ihre Grundidee war: Die optimalen Prinzipien für Gestaltung und Konstruktion müssen die natürlichen Gesetze sein, die dem Aufbau der Natur selbst zugrundeliegen. In seinem Bestreben, nur der eigenen Erfahrung und inneren Schau zu folgen, kam Fuller dabei zu einer Konzeption und einer Philosophie, die "eine eigenartige Mischung aus Wissenschaft und Mystik, Selbstverständlichem und Neuartigem, Einleuchtendem und Fragwürdigem" darstellt, wie sein Schüler Arthur L. Loeb im Vorwort zu "Synergetics" (1976) schreibt. Sie zeigt sehr ganzheitliche Züge und stimmt in ihren Grundzügen weitgehend mit der pythagoräisch-platonischen Tradition überein. Diese Philosophie entwickelte sich vor allem aus der Praxis experimenteller Entwicklung konkreter Konstruktionen heraus. Als erstes begann Fuller bereits 1927 das sogenannte "Dymaxion-Haus" zu entwickeln, ein vollständiges Einfamilienhaus, das an einem zentralen Pfeiler aufgehängt war. Es war massenproduziert, konnte ohne Probleme an einen anderen Standort gebracht werden und war vollständig automatisiert. Kühlschränke und Schränke öffneten sich bei Unterbrechung einer Lichtschranke; Kleider wurden vom Haus automatisch gewaschen, gebügelt und in ihr Fach gebracht. Ein Luftzirkulationssystem hielt das Haus staubfrei; das Wasser wurde rezykliert. Das Haus war jedoch seiner Zeit weit voraus - die Materialien zu seinem Bau existierten noch gar nicht. Es wurde nie gebaut, außer als Modell. 1930 entwarf und baute Fuller das "Dymaxion-Badezimmer", das in ein paar Minuten aus vier Metallplatten zusammengebaut werden konnte und eine Dusche, eine Toilette und ein Waschbecken enthielt. Die Toilette verwendete statt Wasser ein spezielles chemisches System, und die Dusche basierte auf einem Wasser sparenden Zerstäuber-System, reinigte ohne Seife und lief zehn Minuten mit nur einem Quart (0,94 Liter) Wasser. Auch diese Erfindung war kein kommerzieller Erfolg, da die Herstellerfirma die Reaktion der Spenglergewerkschaft fürchtete und die Produktion einstellte. Ausserdem konstruierte Fuller das "Dymaxion-Auto" (1937 patentiert) für elf Passagiere, das die aerodynamische Form eines Tropfens besaß, eine Geschwindigkeit von 120 Meilen pro Stunde (192 km/Std.) erreichte und außergewöhnlich wendig war. Obwohl drei Exemplare gebaut wurden und großes Interesse erregten, wurde die Produktion, diesmal wegen eines Unfalls mit negativer Publicity, ebenfalls eingestellt. Auf der Basis seiner neuen Geometrie entwickelte Fuller auch die erste Weltkarte, in der die Kontinente ohne sichtbare Verzerrung auf eine Fläche projiziert sind, die "Dymaxion-Weltkarte". Sie zeigt die Erde als eine Insel zusammenhängender Landmassen in einem Weltozean. Buckminster Fullers Erfolglosigkeit wendete sich aber erst durch seine bekannteste Erfindung, die "geodätische Kuppel", im Jahre 1948.

Die geodätische Kuppel

Wie die meisten seiner Projekte war die geodätische Kuppel eine eher zufällige Erfindung - ein Nebenprodukt seines Versuchs, die Natur des Universums zu verstehen und das seinem Aufbau zugrundeliegende Koordinatensystem zu finden. Bereits 1944, noch während des Krieges, hatte Fuller mit systematischen Untersuchungen zur Geometrie dreidimensionaler Strukturen begonnen, die dann in seine "energetisch-synergetische Geometrie" münden sollten. Damals erreichten die amerikanischen Rüstungsanstrengungen ihren Höhepunkt, und Fuller arbeitete im Komitee für Wirtschaftskriegführung an ökonomischen Trendanalysen für die Zeit des Kriegsendes, die eine große Wohnungsknappheit in den Zentren der Luftfahrtindustrie durch den rapiden Rückgang der Kriegsproduktion voraussagten. In der Stadt Wichita in Kansas, deren Bevölkerung sich im Laufe des Jahres 1943 durch den Arbeitskräftebedarf der Beech Aircraft Company von 10000 auf 20000 erhöht hatte, herrschte bereits damals akuter Wohnungsmangel. Sie sollte als Modell für Fullers Projekt dienen, militärische Fabrikanlagen auf die Fertigteilproduktion für Wohnanlagen umzustellen. Nachdem die Air Force zwei Exemplare des Wichita-Hauses für den Einsatz im Pazifik geordert hatte, wurde das Projekt jedoch 1946 endgültig eingestellt. Nach dem Scheitern des Wichita-Projekts hielt Fuller bis 1954 eine Reihe von Kursen an verschiedenen Universitäten ab, in denen er seine "energetisch-synergetische Geometrie" ausarbeitete und mit Studentengruppen Modelle geodätischer und "tensegrer" Strukturen baute. Im Rahmen dieser Entwicklung entstand auch die geodätische Kuppel, in erster Linie während der Zeit, als Fuller Ende der 40er-Jahre Dozent am berühmten Black Mountain College (1933-57) in North Carolina war, das zu der Zeit ein Umschlagsplatz für die künstlerische Avantgarde der USA war. Das College, 1933 in einer ländlichen Berggemeinde als experimentelle Schule gegründet, war durch den Künstler und Bauhaus-Dozenten Josef Albers und seine Frau Annie Albers, Textil-Designerin und Weberin, zum amerikanischen Transmissionszentrum für Bauhausideen geworden. Vor allem war es auch zu einem Anziehungspunkt für eine Reihe von Avantgardedichtern der "San Franscisco Renaissance" und der New Yorker Dichtergruppe von Greenwich Village geworden; zu ihnen gehörten Charles Olson, Robert Creeley, Gary Snyder, Michael McClure, Jack Kerouac, Allan Ginsberg, William Burroughs, Denise Levertov und Philip Whalen. Nach dem Krieg erfuhr das College einen neuen Aufschwung durch Flüchtlinge aus Europa und viele Künstler, die als Lehrer und als Schüler kamen, unter ihnen Robert Rauschenberg, John Cage, Merce Cunningham und Willem de Kooning. Berühmt waren vor allem die jährlichen Summer Sessions, in deren Rahmen Fuller 1947-48 am College lehrte. Während seine Kollegen viele neue Stilrichtungen und Kunstformen begründeten, wie z.B. Fluxus, Action Painting, konkrete Poesie, neue Musik und experimentelles Theater, beschäftigte Fuller sich mit Vorstudien zu Aufträgen von Industrie und Militär (so für das US Marine Corps, die US Air Force und die Ford Motor Company) für den Bau geodätischer Kuppeln, die er bereits in der Tasche hatte oder deren Abschluss bevorstand. Geodätische Kuppeln oder Dome sind selbsttragende, runde Kuppelkonstruktionen, deren Struktur ein Netzgitter aus Dreiecken bildet. Ihr Name kommt von den geodätischen Linien, einem Begriff der sphärischen Geometrie, der die kürzeste Distanz zwischen zwei Punkten auf einer Kugeloberfläche bezeichnet. Die im Zusammenhang mit den verschiedenen Gitternetztheorien mehrfach erwähnten "Großkreise" sind solche geodätischen Linien. Die geodätischen Kuppeln entstanden als logische Weiterführung der Arbeit an der Wichita-Wohnmaschine. Bei deren Entwicklung zeigte sich, dass bei Verwendung einer gewölbten Verspannungskonstruktion mit wachsender Spannweite das Gewicht des Tragmastes reduziert werden könnte. Bei weiterer Verminderung des Mast-Durchmessers würde schließlich die Funktion des druckbeanspruchten Mastes mit derjenigen der Außenwand zusammenfallen. Dies ist in der geodätischen Kuppel erreicht, in welcher der Mast wegfällt und die innere Hülle der Kuppel die tragende Funktion erfüllt und die Druckbelastung aufnimmt, während die äußere Hülle die Zugspannung übernimmt. 1951 reichte Fuller eine entsprechende Patentschrift für eine Gebäudekonstruktion ein, die aus der Ikosaederstruktur hergeleitet ist. Die Kanten des Ikosaeders werden durch Projektion auf die einschließende Kugeloberfläche abgebildet und bilden dort Großkreise, die sich zu einem regelmäßigen trigonometrischen Muster verbinden. Die sich daraus ergebenden Kreisbogenabschnitte werden in Form von Streben umgesetzt, die zusammengefügt ein druck- und zugbelastetes Dreiecks-Tragwerk-Gitter bilden. Die erste Großraumkuppel wurde im Dezember 1950 in Montreal von der kanadischen Filiale der "Fuller Research Foundation" von ehemaligen Fuller-Studenten aus Röhren errichtet, die mit einer Innenhaut bespannt waren. Wie in den anderen Universitäten, an denen Fuller in dieser Zeit lehrte, arbeitete er auch am Black Mountain College mit studentischen Arbeitsgruppen an seinen vielen gleichzeitigen Vorhaben, vornehmlich am Bau von Modellen. Mit seiner projektorientierten Gruppenarbeit wurde er zum Pionier neuer Arbeits- und Lernformen; gleichzeitig hatte er damit eine effiziente und kostengünstige Produktionsform gefunden. Die Anregung studentischer Design-Initiativen wurde zu einem Herzstück der Fullerschen Designwissenschaft und zur Grundlage seiner immensen Produktivität und seines Erfolges. Die qualifiziertesten Studenten wurden später Mitarbeiter seiner diversen Firmen oder betreuten als Tutoren, Assistenten oder Lehrkräfte weitere Studentengruppen an anderen Schulen und sorgten so für die Verbreitung des Kuppel-Konzepts und der Fullerschen Theorien.

Fuller als Ikone der Hippiebewegung

Fullers "Design-Initiative" wurde ab Mitte der 60er-Jahre auch von der Hippiebewegung aufgegriffen (Krausse, 1973). Obwohl Fullers Leben und Werk neben Zügen, die für die Hippiebewegung attraktiv sein mussten, auch deutlich solche besitzt, die in der Protestbewegung hätten auf Ablehnung stoßen müssen, wurde er bald vor allem von den "Dropouts" in den Landkommunen zu einem Heiligen gemacht. Offenbar wurden seine Tätigkeit für das Militär und seine technokratischen Neigungen schlicht übersehen, und man hielt sich selektiv an den unabhängigen Selbstschöpfer, Vertreter eines ganzheitlichen Weltbildes und Urheber visionärer Gestaltungsideen. In den amerikanischen Landkommunen wurden unzählige geodätische Kuppeln errichtet und machten dort den Blockhütten, Zelten, Wohnwagen und ausrangierten Bussen Konkurrenz. Wegen ihres einfachen Konstruktionsprinzips, der Tatsache, dass sie kein Fundament erforderten, ihrer leichten Auf- und Abbaubarkeit sowie Transportierbarkeit, vor allem aber auch, weil sie als Alternative zu den rechteckig-kubischen Häusern und Wohnungen der herkömmlichen Architektur den Protest gegen die bürgerliche Zivilisation verkörperten, setzten sie sich soweit durch, dass sie zu einem festen Bestandteil, wenn nicht gar zu einem Kennzeichen des "Dropout"-Lebens am Rande der Gesellschaft wurden. Quadrat und Kubus galten als Symbol der Lebensfeindlichkeit, der erstarrten Zivilisation; square (spießig) war ein Schimpfwort für den konservativen Bürger und Städter, dessen Kultur und Lebensweise man das "neue Leben" entgegensetzen wollte. Auch die Kugelform der Kuppel, als Symbol für die ganze Erde, die Verbindung mit dem Kosmos und die Versöhnung von Natur und Technik durch eine "organische Architektur", spielte eine wichtige Rolle. Oft dienten die geodätischen Kuppeln als Meditationsräume und Sakralbauten oder z.B. auch als Gewächshäuser. Zum Wohnen jedoch bewährten sie sich wegen schlechter Wetterfestigkeit und anderen Nachteilen nicht. Die geodätische Kuppel, oft aus transparentem Material erbaut oder mit vielen Fenstern versehen, erzeugte das Gefühl, in ihr noch halb im Freien zu sein; somit stand sie für Naturnähe und bot sich durch allerlei Lichteffekte für Lichtsymbolik und kosmische Bezüge an. In den verschiedenen Ausgaben des großformatigen und reich bebilderten "Whole Earth Catalog" (Brand, 1968, 1971) von Stewart Brand, des ebenso ausgestatteten "Domebook" (Kahn et al., 1970/1971), das eine Auflage von mehreren 100000 Exemplaren erreichte, sowie des "Domebuilders Handbook" (Prenis, 1973) wurden Bauanleitungen und Adressen von Bezugsquellen für Material publiziert.

Energetisch-synergetische Geometrie

Die geodätische Kuppel entstand sozusagen als Nebenprodukt der Grundlagenforschungen zur "energetisch-synergetischen Geometrie", mit denen Fuller 1944, noch während der Arbeiten an der Dymaxion-Wohnmaschine, begonnen hatte. Sie ist das von der Natur verwendete "umfassende Koordinatensystem", das zu suchen Buckminster Fuller in der Krise von 1928 gelobt hatte. Damit kommen wir zum Kern von Fullers Bezug zu den globalen Gitternetzen und seiner Stellung zur pythagoräisch-platonischen Tradition. Die Kräfte, die in seinen räumlichen Konstruktionen wirkten, nannte Fuller "Energiemuster", und er versuchte, sie in einen systematischen Zusammenhang zu bringen. Sein Ziel war die Entwicklung einer allgemeingültigen "Geometrie der Energie". Sie ist nach Fullers eigenen Worten "ein tetraeder-koordiniertes mathematisches Universalsystem", das "alle bekannten Teilgebiete von Mathematik und Geometrie einschließt" und "auf einem neuen System von Axiomen basiert, welches eine äußerst einfache Formulierung bisher komplexer Zusammenhänge ermöglicht", indem es "die alternativen Möglichkeiten einer elementaren axiomatischen Festsetzung identifiziert" in Bezug auf die bekannten euklidischen und nichteuklidischen Geometrien. Den Schlüssel in Fullers Ansatz bildete das Problem der "dichtesten Packung von Kugeln", das bereits Kepler beschäftigt hatte (Fuller, 1970, 1976). Ausgehend von der von dem italienischen Physiker Graf Amadeo Avogadro (1776-1856) 1811 formulierten Hypothese, dass die Anzahl der Moleküle in jedem Gas bei gleichem Volumen und unter gleichen Bedingungen stets dieselbe sei, formulierte Fuller eine Verallgemeinerung dieses Satzes, nach der "unter identischen Energiebedingungen alle Elemente die gleiche Anzahl einer gewissen Größe pro Volumen" besitzen müsse. Die gesuchte Größe, so schloss Fuller schließlich, mussten Vektoren und ihre Winkel sein, so dass der Satz nun lautete: "Unter gleichen Energiebedingungen sind alle Vektoren gleich lang und interagieren unter den gleichen Winkeln." Die aus dieser Überlegung resultierende "isotrope Vektormatrix" (eine bekannte Größe in der so genannten Matrixrechnung; isotrop bedeutet "nach allen Richtungen gleich") versuchte er nun in ein geometrisches Modell umzusetzen und erhielt so ein dreidimensionales Oktett-Gittergerüst (octet truss), eine Kombination von Oktaedern und Tetraedern, deren Ecken sämtlich 60°-Verbindungen waren, das heißt gleichseitige, gleichwinkelige Verbindungen mit demselben Abstand voneinander, die eine "isotrope Matrix von Brennpunkten für dichtest gepackte Kugelzentren" darstellte. Damit war der Weg offen für eine kombinatorische Geometrie dichtest-gepackter Kugeln und gleich langer Vektoren. Bald fand Fuller, dass eine Kugel, die von allen Seiten von weiteren Kugeln der gleichen Grösse umgeben ist, immer ein Polyeder mit zwölf Ecken und vierzehn Seiten bildet, wovon sechs Flächen Quadrate und acht Dreiecke sind - die gesuchte dreidimensionale Figur, die gleichzeitig ein vollkommenes Gleichgewicht von Vektoren darstellt und die kompakteste Packung von Kugeln um eine zentrale Kugel herum bildet. Diesen Körper, der traditionell als Kuboktaeder bekannt ist und der zu den dreizehn halbregelmäßigen "archimedischen Körpern" gehört, nannte Fuller das "Vektor-Equilibrium", da "alle Seiten dieses Gebildes von gleicher Länge sind und diese Länge dieselbe wie der Abstand von irgendeiner seiner Scheitel zum Zentrum der Figur" ist. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen den Scheiteln (Ecken) der Figur ist derselbe wie derjenige zwischen Scheiteln und dem Zentrum des Körpers - das heißt "Periphere" und "Radiale" haben dieselbe Länge. In dieser Figur halten sich somit die zentrifugalen Radialkräfte und die zentripetalen, komprimierenden Umfangskräfte die Waage; sie repräsentiert das gesuchte Kräftegleichgewicht. Fuller bezeichnet das Vektor-Equilibrium, das ja in der letzten Folge dieser Serie bereits als zentrales Element des Gitter-Konzeptes von Bethe Hagens und William Becker erwähnt wurde, auch als "Dymaxion" - eine Zusammenziehung seiner Lieblingsbegriffe "Dynamik", "Maximum" und "Ion", die für Fullers konstruktives Grundprinzip, nämlich die Erzielung eines maximalen Nutzens durch minimalen Energie- und Materialaufwand, steht.

Das Prinzip der Tensegrität

Das Vektor-Equilibrium bildet den Ausgangspunkt von Fullers "energetisch-synergetischer Geometrie" und das auf ihr beruhende Konstruktionsprinzip der "Tensegrität", da es das Gleichgewicht der Kräfte, sozusagen den Nullpunkt der Energetik darstellt und als Grundeinheit (Fuller spricht von "Dezimaleinheit") seiner "Oktave" dient. Das Prinzip der Tensegrität - dieser von Fuller geprägte Begriff ist als Zusammenziehung von "Tension" (Spannung) und "Integrität" (Ganzheit) gebildet und bedeutet tensional integrity - ist die Grundlage der Fullerschen Design- und Konstruktionsmethode. Sie beruht auf der Polarität und dem Gleichgewicht von Aktion und Reaktion, von Schub- und Zugkräften. In tensegren Strukturen wird die "strukturelle Form statt durch bloße lokale Druck- oder Schubkräfte zwischen einzelnen isolierten Bauelementen durch das integrierte Spannungsverhalten des Gesamtsystems garantiert". Eine tensegre Struktur ist ein Gebilde, das sowohl Elemente für Druckbelastungen (Wände, Stützen usw., die Druckkräften widerstehen) als auch Elemente für Zugbelastungen (Drähte, Kabel usw., die Zugkräften widerstehen) so verbindet, dass sich für die gesamte Struktur ein ausgeglichenes Spannungsverhältnis ergibt. Die Anwendung des Tensegritätsprinzips führt zu erstaunlich stabilen Konstruktionen, da die Kräfte gleichmäßig über die gesamte Struktur verteilt sind. Das Prinzip der Tensegrität basiert auf der Idee eines dialektischen Verhältnisses unter den verschiedenen Bewegungsformen der Materie, einer Polarität zwischen Aktion und Reaktion, Zug und Druck. Die bekanntesten tensegren Strukturen sind die geodätischen Dome; nach Fuller sind jedoch alle Strukturen im Universum Tensegritätsstrukturen.

Die Jitterbug-Transformation

Bei seiner Entwicklung der "energetisch-synergetischen Geometrie" entdeckte Fuller weiter, dass man durch Entfernen der mittleren Kugel des Vektor-Equilibriums eine Kontraktion des Polyeders erreicht und als Resultat ein Ikosaeder mit zwanzig Seiten erhält. Setzt man diese symmetrische Kontraktion fort, entsteht aus dem Ikosaeder ein Oktaeder mit acht Seiten und schließlich ein Tetraeder mit vier Seiten. Diese drei Formen sind, wie Fuller feststellte, die einzigen symmetrischen Systeme, die ausschließlich aus Dreiecken bestehen. Sie erwiesen sich als sehr stabil, kollabieren weder selbsttätig, noch dehnen sie sich aus. Projiziert man sie auf eine Kugeloberfläche, erhält man eine sphärische Repräsentation dieser Formen, das heißt ein sphärisches System von Dreiecken, nach Fuller ein "strukturiertes System von maximaler Ökonomie". Dieses sphärische Vektorequilibrium bildet die Basis von Fullers Konstruktionen. Es entsteht durch eine Serie von sich schneidenden Großkreisen einer Kugeloberfläche. Wie bereits erwähnt, wird ein Großkreis auf der Oberfläche einer Kugel durch alle jene Ebenen gebildet, die durch das Zentrum der Kugel verlaufen. Ein solcher Großkreis bzw. jedes seiner Teilstücke stellt eine geodätische Linie dar. Wie Krausse und Lichtenstein in ihrer Ausstellung herausgestellt haben, gehört die Entdeckung dieses Zusammenhang im Jahr 1948 zu Fullers wichtigsten Erkenntnissen überhaupt. Die regelmäßigen geometrischen Körper, die seit dem Altertum bekannt sind und die wir heute als "platonische Körper" kennen - Tetraeder, Oktaeder, Ikosaeder, Dodekaeder -, sind nicht unabhängig voneinander existierende, isolierte geometrische Figuren. Sie stellen Phasen eines Transformationsprozesses dar, durch den sie auseinander hervorgehen. In "Synergetics" (1976) schreibt Fuller, dass sie aus dem "Nullpunkt der Energetik", dem Gleichgewichtszustand des Vektor-Equilibriums, durch Entfernen der zentralen Kugel in einem mehrstufigen pulsierenden Transformationsprozess entstehen. Durch symmetrische Kontraktion verwandelt sich das Vektor-Equilibrium zunächst in ein Ikosaeder, dann in ein Oktaeder. Dann kehrt sich der Prozess um, und das System expandiert wieder zu einem Tetraeder - die Sequenz von Transformationen, die vollständig innerhalb des Volumens des ursprünglichen Vektor-Equilibriums erfolgt, kann wieder von vorne beginnen. Durch ihr periodisches Hin- und Herschwingen zwischen zwei polaren Endzuständen und das plötzliche Umschlagen von Kontraktion zu Expansion ergibt sich eine unendliche Schleife. Deshalb nannte Fuller diesen Transformationsprozess die Jitterbug-Transformation, nach einem in den 40er-Jahren populären Tanz zur Swing-Musik. Die einzelnen Formen, die, wie bereits erwähnt, bestimmte Energiemuster oder -konfigurationen darstellen, sind seine Phasenübergänge. Wie besonders in der Anwendung dieser Fullerschen "Oktave" auf die Erde und ihre evolutionären Transformationsprozesse durch Bethe Hagens und William Becker deutlich wird, kann sie als moderne Form der alchemistischen Auffassung von den Materieformen als Manifestation zyklischer Wandlungsprozesse einer Urenergie oder Urmaterie (eines "Äthers") verstanden werden, die in mathematisch-geometrischer Ausprägung auch Teil der pythagoräisch-platonischen Tradition ist. Fuller hat seine "energetisch-synergetische Geometrie" immer als Formulierung des Konstruktionsprinzips verstanden, das die Natur selbst im Aufbau ihrer Strukturen verwendet.

Fuller und die Chemie

Tatsächlich hat die Naturwissenschaft in den letzten Jahrzehnten die Fullerschen Formen in einer Reihe von Naturphänomenen entdeckt und auch Fullers Beitrag zu diesem Entdeckungsprozess gewürdigt. 1985 entdeckten die amerikanischen Chemiker Richard E.Smalley und Robert F. Curl und ihr englischer Kollege Sir Harold W. Kroto neuartige geometrische Formen des Kohlenstoffs - nach Graphit und Diamant (je zwei Arten) sowie Chaoit und Kohlenstoff VI, die 1968 und 1972 entdeckt worden waren, handelt es sich um die siebte bekannte Erscheinungsform des Kohlenstoffs. Die Bedeutung der Entdeckung wird von Fachleuten mit derjenigen der Ringstruktur des Benzol vor rund 120 Jahren verglichen und als eine der wichtigsten der 80er-Jahre bewertet; die drei Wissenschaftler bekamen dafür 1996 den Nobelpreis für Chemie. Es handelt sich um Cluster von einigen Dutzend bis einigen hundert Kohlenstoffatomen, die sich zu einer geschlossenen Kugeloberfläche von etwa 1 Milliardstel Meter Durchmesser verbinden. Als besonders stabil erwies sich das C60 mit 60 Atomen. Zunächst blieb den Wissenschaftlern rätselhaft, welche chemische und räumliche Struktur die neu entdeckte Substanz besitzen konnte. Es war Kroto, der sich an den geodätischen Dom erinnerte, den Buckminster Fuller 1967 zusammen mit dem Japaner Shoji Sodao für den Pavillon der USA an der Weltausstellung in Montreal erbaut hatte. Smalley bastelte sofort ein entsprechendes Modell des Moleküls aus Papier - einen kugelförmigen Käfig ähnlich einem Fußball aus 20 Sechsecken und 12 Fünfecken mit 60 Eckpunkten, wo die Kohlenstoffatome sitzen sollten. Die Wissenschaftler tauften das C60-Molekül zu Ehren Fullers "Buckminsterfulleren" und reichten in Eile eine Arbeit bei der Fachzeitschrift "Nature" ein. Wie sich später bestätigte, entspricht diese Fußballstruktur tatsächlich der geodätischen Kuppel Buckminster Fullers. Smalley, Kroto und andere Wissenschaftler fanden bald noch weitere Fullerene, und es wurde schnell klar, dass im Prinzip beliebig viele Fullerene existieren konnten, solange sie sich an den Polyedersatz Leonhard Eulers (1707-1783) hielten, der vor 250 Jahren bewies, dass zum Bau geschlossener Kugelkäfige genau 12 Fünfecke notwendig sind. Die Zahl der Sechsecke kann beliebig variiert werden. Nachdem der deutsche Physiker Wolfgang Krätschmer am Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg 1990 ein wesentlich einfacheres Verfahren zur Herstellung der Käfigmoleküle erfunden hatte, stürzten sich Chemiker in aller Welt auf die Fullerene. Es wurden Kohlenstoffcluster wie C70, C76 und C84 sowie solche, die Dotierungen von einem oder mehreren Metallatomen einschlossen, entdeckt und auf ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften untersucht. Daraus hat sich unterdessen ein völlig neuer Zweig der Chemie entwickelt, die Fulleren-Chemie, die auch andere Gebiete wie Supraleitfähigkeit, Materialforschung, Astronomie und vor allem die Nanotechnologie beeinflusst. Von Bedeutung sind z.B. die supraleitenden Eigenschaften von Fullerenen und von Nanotubes, fullerenartigen, geschlossenen Miniaturröhrchen aus Kohlenstoff. Bereits gewöhnliche C60-Moleküle besitzen ungewöhnlic