Der Kölner Dom in der dritten Dimension

Der Kölner Dom in der dritten Dimension

Kölner Studenten haben das Gotteshaus mit Spezialgeräten komplett erfasst. Mit den so gewonnenen 3 D-Daten wird die Arbeit der Restauratoren am Dom deutlich erleichtert.

Köln. Mehr als 20 000 Menschen besuchen den zum Unesco-Weltkulturerbe gehörenden Kölner Dom jeden Tag. Damit gehört das Gotteshaus wohl zu den meistfrequentierten Denkmälern der Welt. Ihn zu erhalten, ist die schwierige und umfangreiche Aufgabe der Dombauhütte. Diese wurde jetzt durch ein großes Hochschulprojekt etwas erleichtert.

Im vergangenen Jahr scannten 33 Studenten der Kölner Fresenius Hochschule vom Studiengang 3D-Mind & Media den Dom innen und außen komplett ein, um das Gebäude für die Nachwelt digital, aber auch ganz praktisch zu erhalten. Geleitet wurde das ambitionierte Projekt von Experten der schottischen Heriot-Watt University in Edinburgh, die die Erfahrung mit der notwendigen Spezialtechnik mit nach Köln brachten.

Seinen Ursprung hat das Projekt in den Vereinigten Staaten: Naturkatastrophen und zivilisatorische Einflüsse bedrohen zunehmend das Weltkulturerbe. Wie kann man die bedeutendsten Monumente auf der Erde für die Nachwelt digital erhalten? Der amerikanische Ingenieur Ben Kacyra entwickelte in den 90er Jahren einen tragbaren und hochauflösenden Laserscanner für die exakte 3D-Vermessung. 2003 gründete er die gemeinnützige Organisation CyArk, mit dem Ziel, 500 stark gefährdete Kulturstätten weltweit zu erfassen. 50 sind bereits digitalisiert. Darunter die vier Jahrtausende alte Stadt Babylon im Irak, die in den Mount Rushmore gehauenen Porträts von vier US-Präsidentenköpfen, die Chinesische Mauer, das Opernhaus in Sydney und die fast 900 Jahre alte Regensburger Donaubrücke.

Scanner erfassen 9,6 Milliarden Messpunkte am Kölner Dom

Um den Dom mit seiner gigantischen Außenfassade erstmals komplett und präzise in 3D digital zu erfassen, hatte man 2015 insgesamt drei Wochen Zeit. Um dabei alle Positionen für die zehn Kilo schweren Scanner im Dom einrichten zu können, wurden große Kranwagen eingesetzt. Bei den Türmen war zudem die Arbeit von Kletterern gefragt, die sich auf Leiter bis zur Spitze der gut 157 Meter hohen Türme hocharbeiteten. Unter Ihnen war auch der kanadische Professor Douglas Pritchard, der seinen Lehrstuhl in Schottland hat.

Insgesamt erfasste der Scanner 9,6 Milliarden Punkte an dem Gebäude, was eine gigantische Datenmenge von 2000 Gigabyte erzeugte, die nun von den Experten der Dombauhütte ausgewertet wird. Rein theoretisch könnte man mit diesen Daten, die dank einer integrierten Kamera auch farbechte Bilder liefern, den Dom komplett im 3D-Druck an einer beliebigen Stelle der Welt nachbauen. Allerdings sei die Qualität des realen Gebäudes nur durch die Handarbeit der Steinmetze und -restauratoren erreichbar, heißt es aus der Dombauhütte.

Allerdings haben die jetzt mit den Scannern gesammelten Daten nach ihrer Auswertung eine ganz praktische Bedeutung für die Menschen, die tagtäglich für den Erhalt des Doms im Einsatz sind. Durch den Scanner wurde der Dom komplett kartographiert. Damit können beispielsweise Schäden wie Risse erkannt und beurteilt werden. Allein für einen der sogenannten Turmhelme bräuchte man auf klassischen Weg mit Gerüsten und per Handarbeit mehr als fünf Jahre. Mit dem Scanner konnte dies an einem Tag bewältigt werden. Dabei sind die Bilder so präzise, dass es auf einer waagerechten Länge von 145 Metern gerade einmal eine Abweichung von zwei Millimetern gibt. So könnten mit dem Datenmaterial auch Modelle von Figuren am Dom für die Steinmetze erzeugt werden.

Geplant ist zudem durch ein regelmäßiges Monitoring, den Dom auf Schäden oder Problemstellen hin zu überwachen. Dafür werden die Scans in in angestrebten Abständen fünf Jahren regelmäßig wiederholt und dann mit einander verglichen. So erkennen die Experten frühzeitig Probleme und können entsprechend eingreifen.

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