Punktwolken der Vergangenheit

ArchäologInnen setzen vermehrt auf Laserscan-Technologie, wie das Beispiel des Oberösterreichischen Landesmuseums in Zusammenarbeit mit EF Tech zeigt. Diese macht es möglich, historische Orte und Gebäude als dreidimensionale Objekte zu erfassen und damit für die Nachwelt zu bewahren.

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Der technologische Fortschritt zieht auch an der Archäologie nicht spurlos vorbei – im Gegenteil: Mittlerweile tasten weltweit immer mehr Laserstrahlen historische Stätten und wertvolle Kulturdenkmäler ab, um sie einerseits für zukünftige Generationen in digitaler Form zu bewahren und um sie der Wissenschaft sowie der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. So setzt auch das oberösterreichische Landesmuseum auf das 3-D-Laserscanning, wenn es darum geht, Ausgrabungen oder ganze Straßenzüge Punkt für Punkt zu digitalisieren. Das oberösterreichische Unternehmen EF Tech liefert das nötige technische Know-how. Christian Eichlseder, Geschäftsführer von EF Tech, gibt einen kurzen Einblick in die Technologie, die uns mit sogenannten „Punktwolken“ in die Vergangenheit blicken lässt.

Wo liegen genau die Vorteile dieser Laserscans im Vergleich zu hochauflösenden Fotografien?

Christian Eichlseder: Der große Vorteil liegt hier sicher in der dritten Dimension. Im Vergleich zu den hochauflösenden Fotografien bekommen wir mit Laserscanning auch die genaue Tiefeninformation an allen Positionen. Nur sollte natürlich erwähnt sein, dass es immer die Kombination aus mehreren Instrumenten und verschiedenen Arbeitsweisen ist, um ein Objekt im Detail vermessen und dokumentieren zu können.

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Credit: EF Tech, Christian Eichlseder

Wie aufwändig ist es, um ganze Gebäude oder archäologische Stätten in 3-D zu scannen? Wie lange dauert es eigentlich, die Daten zu erfassen und in ein 3-D-Modell umzuwandeln?

Christian Eichlseder: Der Aufwand richtet sich natürlich ganz nach der Größe des Gebäudes oder der Stätte. Grundsätzlich haben wir aber in den letzten Jahren einen sehr guten internen Ablauf entwickelt, um diese relativ neue Art der Vermessung für viele Firmen und Personen leistbar zu machen. Dadurch ergeben sich natürlich sehr viele sinnvolle Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Architektur, Industrie und so weiter. Eine Ausgrabungsstätte wie beispielsweise in Hallstatt in Farbe und in 3-D zu scannen dauerte etwa vier bis fünf Stunden. Unsere Erfahrung beim 3-D-Laserscanning ist, dass man ungefähr für eine Stunde Scanning in etwa zwei bis fünf Stunden Zeit braucht, bis die Daten als dreidimensionale Objekte in einer CAD-Anwendung verwendet werden können – je nach Anforderung des Kunden.

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Ausgrabungsstätte in Hallstatt, Credit: EF Tech, Christian Eichlseder

Wie gelangen Sie an die Farbinformationen der einzelnen Punkte in den erfassten Punktwolken?

Christian Eichlseder: Die neueren Laserscanning-Geräte haben eine integrierte digitale Kamera, die nach dem ersten Rundlauf des Laserscannens in einem zweiten Rundlauf digitale Bilder macht und diese später auf die gemessenen Punkte überträgt.

3-D-Laserscanning ist natürlich nicht nur für wissenschaftliche Bereiche geeignet – wie setzen Sie diese Technologie in Ihrem Unternehmen ein?

Christian Eichlseder: Wie man auf unserer Homepage www.3d-laserscanning.at sehen kann, haben wir ganz unterschiedliche Projekte und Anforderungen. Am meisten wird unsere Technik im Bereich der Architekturvermessung und in der Industrievermessung verwendet. Bei ersterem geht es vor allem um das Vermessen von alten Häusern, Fassaden, Treppenhäusern, komplizierten Räume und so weiter. Gerade in der Industrie werden oft ganze Hallen digitalisiert, wobei die 3-D-Daten für den späteren Umbau oder einer geplanten Umstellung der Produktion verwendet werden.

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Ein 3-D-Laserscan einer Industriehalle. Credit: EF Tech, Christian Eichlseder

Wenn Sie auf die letzten zehn Jahre zurückblicken, was hat sich in der Laserscan-Technologie verbessert und wo liegt noch Potenzial für Verbesserung?

Christian Eichlseder: Sehr verbessert haben sich in den letzten Jahren die Geräte der verschiedenen Hersteller. Diese wurden kleiner, effektiver und genauer. Dadurch ergeben sich für unsere Kunden neue Wege und leistbare Möglichkeiten. Ein großes Potential liegt nach wie vor in der anschließenden Auswertung der hundert Millionen Messpunkte. Hier gibt es derzeit nur die Möglichkeit aus verschiedenen Software-Produkten eine saubere CAD-Grafik zu bekommen. Im Hintergrund ist immer eine händische Konstruktion notwendig, um an ein 3-D-Modell oder an eine 2-D-Zeichnung zu kommen.

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Vermessung eines Hauses, Credit: EF Tech, Christian Eichlseder

Angenommen, Sie haben genügend Zeit und Geld – was würden Sie persönlich am liebsten per 3-D-Laserscan digitalisieren?

Christian Eichlseder: Am liebsten sind mir immer wieder von außen nicht offensichtlich erkennbare Geometrien, wie beispielsweise unterirdische Höhlen oder komplizierte Industrieanlagen wie unterirdische Turbinenläufe. Hier kann man oft erst im CAD die genauen Zusammenhänge und Verläufe erkennen. Da ist das Überraschungsmoment für unseren Kunden vorprogrammiert! Da ich selber geschichtlich interessiert bin freut mich gerade in letzter Zeit die Zusammenarbeit mit den verschiedenen Landesmuseen in Österreich, wo wir verschiedene römische Ausgrabungsstätten und historische Gebäude gescannt und somit perfekt dokumentiert haben. Später werden die Scanning-Daten fürs CAD aufbereitet und unserem – hoffentlich – zufriedenen Kunden übergeben.

Tipp: Beim Deep-Space-Wochenende am SA 5.12. und SO 6.12.2015 im Ars Electronica Center dreht sich diesmal alles um das Thema „Kulturelles Erbe“. Sehen Sie 3-D-Visualisierungen und hochauflösende Fotos von historischen Stätten und bedeutenden Kulturgütern im Deep Space 8K. Christian Eichlseder demonstriert gemeinsam mit Stefan Traxler vom Oberösterreichischem Landesmuseum am SA 5.12.2015, 15:00, den Einsatz der 3-D-Laserscan-Technologie im Bereich der Archäologie. Informationen über weitere Präsentationen finden Sie auf ars.electronica.art/center.