In Kriegsgebieten wie Syrien, dem Irak und dem Jemen werden Kulturstätten zerstört und Museen geplündert. Andernorts vernichten Brände – wie erst kürzlich in der Kathedrale Notre-Dame in Paris – oder andere Katastrophen – wie der Einsturz des Kölner Stadtarchivs – einmalige Kunstschätze. Damit gehen Teile des kulturellen Erbes der Menschheit für Forschung und Öffentlichkeit für immer verloren. Dank modernster Digitalisierungstechnik ist es aber inzwischen möglich, ein authentisches dreidimensionales Abbild historischer Artefakte zu schaffen und diese so für die Nachwelt zu erhalten. Zudem können Exponate durch die digitale Inwertsetzung aus dem Schatten verschlossener Magazine geholt und für Wissenschaft und Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Doch arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler derzeit immer noch am optimalen System, um museale Objekte in kurzer Zeit hochauflösend in 3D einzuscannen, die Abbildungen in Datenbanken abzuspeichern und über virtuelle Präsentationsumgebungen zu veröffentlichen.

An der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Thüringer Universitäts- und Landesbibliothek (ThULB) beschäftigt sich ein Expertenteam mit dieser Herausforderung – gefördert von der Thüringer Staatskanzlei und der Europäischen Union, die ihre Förderung für das in Deutschland einmalige Projekt „cultur3D“ nun bis Ende 2020 verlängert hat. Seit 2017 floss knapp eine Million Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) in das Projekt. Bis Ende des nächsten Jahres kommen weitere 1,3 Millionen Euro dazu. Zudem finanzieren die Universität Jena und das Land Thüringen das Projekt durch Eigenmittel.

Idealer Workflow gesucht

Einmalig ist das Vorhaben deshalb, weil die Wissenschaftler eine innovative Methode erarbeiten, die den vollständigen Prozess vom ersten Erfassen der Objekte mit normierten Metadaten, über das eigentliche Scannen mit gezielt dafür entwickelten Geräten und die Speicherung bis hin zur Präsentation im Web und in Augmented-Reality- sowie Virtual-Reality-Anwendungen umfassen soll. „Unser Ziel ist, am Ende des Projektes beispielgebende Workflows optimaler, standardisierter Prozesse zusammenhängend vorzulegen, die dann als Modell für andere Einrichtungen dienen können“, sagt Michael Lörzer, kommissarischer Direktor der ThULB, an der auch das Digitalisierungszentrum des Freistaates untergebracht ist.

Die mittels 3D-Scanner erhaltenen interaktiven Bilder werden über das Thüringer Kultur- und Wissensportal "kulthura" Wissenschaftlern und der interessierten Öffentlichkeit zugängig gemacht. Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Die mittels 3D-Scanner erhaltenen interaktiven Bilder werden über das Thüringer Kultur- und Wissensportal "kulthura" Wissenschaftlern und der interessierten Öffentlichkeit zugängig gemacht. Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Für den Scan haben die Jenaer Forscher in den vergangenen zwei Jahren gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Optik und Angewandte Feinmechanik in Jena und dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt zwei 3D-Scanner entwickelt und evaluiert, welches Gerät für welche Anforderung am besten geeignet ist. Die beiden Prototypen befinden sich nun in Jena. „Ein Scanner ist fest an seinem Standort installiert, der andere kann mobil zum jeweiligen Einsatzort – etwa in einem Museum – gebracht werden“, sagt Dr. André Karliczek von der Universität Jena, der gemeinsam mit seinem Kollegen und Projektleiter Dr. Andreas Christoph das Projekt vorantreibt. „Dabei nutzen die Scan-Systeme mit der Streiflichtprojektion und der Fotogrammetrie zwei unterschiedliche 3D-Digitalisierungstechniken. Wir wollen nun herausarbeiten, welche Methode sich für welche Objekte und Materialbeschaffenheit eignet, um den Gegenstand möglichst so authentisch abzubilden, dass ein Wissenschaftler mit dem dreidimensionalen Abbild arbeiten kann.“ Dafür seien unter anderem umfangreiche Testscans und anschließende Feinabstimmungen notwendig. So habe man beispielsweise kürzlich einige frühzeitliche Bronzestatuetten abgelichtet. Derzeit arbeite man daran, Probleme bei der Erfassung von stark glänzenden und transparenten Oberflächen zu lösen.

Nicht nur für die Zentren

Auch die Speicherung der Daten stellt die Experten vor eine große Herausforderung. Denn die Datenmenge für einen einzelnen Scan bewegt sich in der Regel im dreistelligen Gigabyte-Bereich. Vor allem Cloud-Lösungen sollen im Rahmen des Projektes getestet werden. So könne darüber hinaus die zeitintensive Berechnungszeit der 3D-Modelle, das sogenannte Rendering und Mapping, beschleunigt werden, sagt Christoph. „Dabei müssen wir Schnittstellen integrieren, die eine Verbindung mit anderen Datenbanken erlauben.“ Ähnlich anspruchsvoll ist außerdem die Präsentation der Kulturgüter, schließlich sollen solche 3D-Abbildungen nicht nur auf Hochleistungscomputern, sondern auch auf jedem mobilen Endgerät abrufbar sein.

Ihr innovatives System wollen die Jenaer Digitalisierungsexperten schließlich bis zur Serienreife weiterentwickeln. „Ein digitales Sammlungsmanagement, das dreidimensionale Abbildungen einbezieht, darf nicht nur großen Museumszentren etwa in Berlin und München vorbehalten sein, sondern muss auch in der Breite wirken und ebenso kleinen Stadtmuseen zur Verfügung stehen. Denn auch hier gibt es Kulturgüter, die für Forscher weltweit von Interesse sind“, sagt Christoph. „Außerdem profitieren von der 3D-Digitalisierung insbesondere wissenschaftlich bedeutende universitäre Sammlungen – wie hier in Jena –, die häufig in Magazinen schlummern und nur in Ausschnitten zugänglich sind.“ Umfassende Forschungsportale, wie das erst zu Beginn des Jahres in einem Festakt freigeschaltete „Kultur- und Wissensportal Thüringens – kulthura“, die geisteswissenschaftliche Erkenntnisse, Digitalisate gedruckter und handschriftlicher Quellen sowie dreidimensionales Kulturerbe vernetzen, seien bereits umgesetzt und würden in Zusammenarbeit mit der Friedrich-Schiller-Universität ständig weiterentwickelt, ergänzt Lörzer.

Info, FSU JENA 

06.09.2019