Kulturschätze zu konservieren ist seit je her eine wichtige Aufgabe für Archäologen, Kuratoren, Historiker und Forscher. Doch ihre Arbeit ist nicht einfach. Natürliche und menschliche Katastrophen zerstören immer wieder historische Orte, Artefakte und Schriftstücke. Weitaus unempfindlicher sind da 3D-Modelle, die digital überall auf der Welt gespeichert werden können. Leider war es bisher nicht möglich, diese zeit- und kostengünstig zu erstellen und diese Daten anschließend auf den unterschiedlichsten Geräten wiederzugeben. Doch das kann sich jetzt ändern.

Der Erhalt von Kunst- und Kulturschätzen ist für jedes Land weltweit eine Herausforderung. Sammlungen und Museen sind immer wieder von Katastrophen, wie zum Beispiel Bränden bedroht. Ein solcher wütete in der Herzogin Anna Amalia Bibliothek in Weimar am 02.09.2004. Das Feuer und die damit verbundenen Löscharbeiten zerstörten bzw. beschädigten 2/5 des Bestandes. Dieser besteht in erster Linie aus Bänden und Büchern, aber auch Gemälden aus der Zeit von 1600 bis 1800. Auch der Einsturz des Historischen Archives der Stadt Köln im März 2009 war eine menschliche und kulturhistorische Tragödie. Unter großen Anstrengungen konnten zwar 95 % des Archivmaterials geborgen werden. Vieles lag jedoch über Wochen und Monate im feuchten Boden bzw. Grundwasser und es ist unklar, wieviel tatsächlich restauriert und damit gerettet werden kann.

Doch nicht nur Unvorhergesehenes bedroht die Geschichte der Menschen, sondern auch Kriege und Terror. So führt der Bürgerkrieg in Syrien zum Verlust von Kulturdenkmälern und –schätzen und der IS zerstört gezielt in ihrem Einflussgebiet Museen, Sammlungen und historische Orte. Das führte sogar dazu, dass die UN auf einer Generalvollversammlung im letzten Jahr die Zerstörung von Kulturschätzen als Kriegsverbrechen eingestuft hat, eine Auffassung, der sich nicht nur die UNESCO angeschlossen hat. Der illegale Handel mit historischen Artefakten soll stärker, insbesondere auch in Zusammenarbeit mit angrenzenden Ländern, bekämpft und Museen samt Inhalt im Notfall auch ins Ausland evakuiert werden. In Syrien geht man inzwischen andere Wege, dort werden im Rahmen des von Deutschland unterstützen »Syrian Heritage Project« gezielt Sammlungen und Stücke aus Museen digitalisiert und als 3D-Objekte gespeichert. Diese Arbeit ist jedoch sehr zeitaufwendig und mühsam, da es bisher keine kommerziell nutzbaren, automatisierten Verfahren zur Aufnahme von Form, Struktur, Farbe und Oberfläche von Kunstschätzen gibt. Doch das soll sich ändern.

In den vergangenen Jahren wurde am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD im Rahmen des Projektes Cultlab3D eine voll automatische Scannerstrecke für Kulturschätze entwickelt und erfolgreich getestet, die ein einzelnes Objekt in wenigen Minuten vollautomatisiert scannt und digitalisiert. Somit ist es erstmals wirtschaftlich sinnvoll und auch zeitlich effizient möglich, ganze Sammlungen aufzunehmen und zu speichern. In einem weiteren Schritt können diese Daten dann aufbereitet und durch eine spezielle Serverarchitektur auf beinahe jedem beliebigen Endgerät dargestellt und genutzt werden. Dafür zeichnet sich das Projekt Instant3DHub, ebenfalls am Fraunhofer IDG angesiedelt, verantwortlich.

Aktuell erfasst die Scannerstrecke Objekte von maximal 60 x 60 Zentimeter. Die Scannerbögen enthalten 9 Lampen und 9 Kameras und machen insgesamt 81 Bilder je Objekt. Der frei bewegliche Roboterarm, der ebenfalls mit einer Kamera ausgestattet ist, füllt im Anschluss noch schwarze Stellen im Modell aus, indem er gezielt Bereiche aufnimmt, die zuvor nicht erfasst werden konnten. Weitere Scanner für Materialeigenschaften kommen hinzu. Der Prototyp kostet aktuell eine halbe Million Euro. Projektleiter Pedro Santos geht jedoch davon aus, dass die Serienproduktion diese Kosten stark senken würde.

Damit diese großen Datenmengen jederzeit und auf nahezu jedem Gerät genutzt werden können, arbeiten Dr.-Ing. Johannes Behr und sein Team an einer Serverarchitektur, die in der Lage ist, aus verschiedenen Anwendungen und Datenquellen heraus bereits existierende Modelle einzulesen, zu konvertieren, zwischenzuspeichern und anschließend als Webanwendung bzw. App bereitzustellen und zu visualisieren. Dafür müssen verschiedene Dienste bereitgestellt werden. Der Transcoder-Service beispielsweise erzeugt eine für das Endgerät spezialisierte Datenrepräsentation und Visualisierungsmethode des gewünschten 3D-Modells. Der Vis-Service ermittelt mit Hilfe von Geräte- und Netzspezifikationen den Anteil der client- und serverbasierten Berechnungen, überträgt die Daten und synchronisiert die Ergebnisse.

So können in Zukunft Menschen auf der ganzen Welt auf Kulturgüter zugreifen, die es selbst vielleicht nicht mehr gibt oder die eingelagert in Archiven erst in 10 oder 15 Jahren wieder einen Platz im Museum finden. (amt)

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  • Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
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