Dreidimensionale Schadensdokumentation von Denkmälern

Eine monumentale Statue samt Schäden bildlich zu dokumentieren, ist eine Arbeit, die schnell unzählige Aktenordner füllt. Dreidimensional gescannte Denkmäler lassen sich viel eleganter handhaben. Eine Software setzt selbst größte Objekte in detailgetreue Kopien um.

Berühmtheiten, deren Abbilder in Stein gemeißelt oder in Bronze gegossen wurden, führen draußen ein unangenehmes Dasein: Schutzlos sind sie der Witterung ausgesetzt und dienen Tauben als Toilette. Für eine dreidimensionale Dokumentation von Schäden an der Münchner Bavaria wurde die 18 Meter hohe Bronzedame vor zwei Jahren erstmals mittels Laser- und Streifenlichtscannern vermessen.

Bei der noch laufenden Auswertung wird die am Darmstädter Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD entwickelte Software QTSculptor eingesetzt. Sie führt die einzelnen Scans in ein gemeinsames Koordinatensystem zusammen. So lassen sich selbst große Objekte wie die Bavaria Stück für Stück detailgetreu vermessen. „Im Vergleich zur Konkurrenz kann unsere Software sehr viele Einzelaufnahmen problemlos zusammenfügen“, verspricht Konrad Klein vom IGD. Überlappende Flächen nutzt die Software, um das 3-D-Modell an diesen Stellen noch genauer zu berechnen. Im nächsten Arbeitsschritt verbindet sie den gesamten Datensatz aus Bildpunkten zu einem feinen Netz aus Dreiecken, das die Form der Oberfläche widerspiegelt. Den Eindruck des Materials reproduziert sie als Textur, die wie eine Haut über die virtuelle Statue gezogen wird. „Fotos der Textur können auch unabhängig vom Scanvorgang gewonnen werden“, erklärt Dr. Peter Neugebauer vom IGD-Spin-Off Polygon Technology GmbH, das die Software vertreibt und weiterentwickelt. Damit auch unerfahrene Nutzer schnell zu guten Ergebnissen kommen, wollen die IGD-Forscher den Scan-Vorgang noch weiter automatisieren: Ein Roboterarm führt den Scanner selbstständig auch an schwer einsehbare Stellen des Objekts.

Den Auftrag für die Bavaria erteilte die Bayerische Schlösserverwaltung. Der zuständige Baureferent, Dr. Hermann Neumann, freut sich schon jetzt auf die einfache Handhabung der 3-D-Daten: „Bei einem so großen Objekt entstand bisher schnell ein Berg von Akten mit unzähligen Zeichnungen und Fotos. Mit der digitalen Technik lassen sich leicht 3-D-Vorlagen für Restauratoren erstellen – etwa von einer beschädigten oder gar abgeschlagenen Hand.“ Weitere Anwendungsfelder von QTSculptor sind die Digitalisierung von Designerobjekten im Formenbau und das Rapid Prototyping. „Vor allem die hohe Rechengeschwindigkeit und Genauigkeit der Software gefallen uns“, sagt Dr. Ralf König vom gleichnamigen Potsdamer Ingenieurbüro, das zusammen mit der Arctron GmbH die Monumentalfigur vermessen hat.

Ansprechpartner:
Dipl.-Inf. Konrad Klein, Tel. 06151-155-520, Fax -559, konrad.klein@igd.fraunhofer.de

Dr. Peter Neugebauer, Tel. 06151-155-482, info@polygon-technology.de