Notre Dame: Wie Laserscans bei der Restaurierung der Kathedrale helfen können

Präzisions-Laserscans helfen bei der Erhaltung, Restaurierung und dem Wiederaufbau der historischen Kathedrale in Paris.

Nach Einschätzung der Feuerwehr entstand der Brand im Dachstuhl. Mit den originalen Laserscandaten von Dr. Tallon wurde diese TruView-Ansicht von Notre Dame erstellt, in der auch der Dachstuhl erkennbar ist. Screenshot: Hexagon Geosystems; Dr. Tallon; TruView

Nach Einschätzung der Feuerwehr entstand der Brand im Dachstuhl. Mit den originalen Laserscandaten von Dr. Tallon wurde diese TruView-Ansicht von Notre Dame erstellt, in der auch der Dachstuhl erkennbar ist. Screenshot: Hexagon Geosystems; Dr. Tallon; TruView

Das Feuer in der Kathedrale Notre Dame in Paris beherrschte am 15. und 16. April die globalen Medien. Die Öffentlichkeit war erschüttert über die Schäden, die das Feu- er an dem gotischen Architekturdenkmal verursacht hatte, das nicht zuletzt auch ein Symbol der französischen Geschichte und Identität ist.

Während die berühmten Glockentürme und viele wichtige Kunstwerke und Artefakte aus dem Bauwerk gerettet werden konnten, zerstörten die Flammen das Dach und den Turm der Kathedrale. Die Restaurierung und der Wiederaufbau werden nach Einschätzung von Experten zu einer schwierigen und komplexen Herausforderung. Der Schaden ist erheblich, aber das tatsächliche Ausmaß muss erst noch ermittelt werden.

Notre Dame eingefangen in einer Milliarde Datenpunkten

Dennoch besteht berechtigte Hoffnung, dass die Kathedrale originalgetreu wieder restauriert werden kann – nicht zuletzt dank einer detaillierten Erfassung des gesamten Bauwerks, die Andrew Tallon, ein Architekturhistoriker und Professor am Vassar College im Jahr 2010 mit einem Leica Geosystems-Laserscanner vorgenommen hatte. Dabei erfasste er alles: von Strebepfeilern und Rippengewölben bis zu den Buntglasfenstern und kunstvollen Holzschnitzereien. Der Journalist Alexis C. Madrigal erklärt das genaue Vorgehen im The Atlantic: „Sie montierten den Leica [Geosystems] auf einem Stativ, stellten Markierungen im gesamten Raum auf und starteten das Gerät. Fünf Tage lang positionierten sie den Scanner immer wieder neu – insgesamt 50 Mal – und erschufen so ein unübertroffenes originalgetreues Abbild eines der beeindruckendsten Gebäude der Welt, dargestellt als Punktreihen im Raum. Tallon nahm auch hochauflösende Panoramafotos auf, um sie dann auf den Laserscanner-basierten dreidimensionalen Formen abzubilden.”

Tallon bildete die Kathedrale somit genauso ab, wie er sie während der Scan-Tage vorfand. Die Scans können den heutigen Handwerkern dabei helfen, ihre Nachbildungen so nah wie möglich an die Originale heranzuführen.

Tallons Laserscans enthüllen Veränderungen
Andrew Tallon hat Notre Dame im Jahr 2010 mit einem Leica-Laserscanner präzise erfasst. Seine Ergebnisse können nun bei der Restaurierung der Kathedrale helfen. Screenshot: Hexagon Geosystems; Dr. Tallon; TruView

Andrew Tallon hat Notre Dame im Jahr 2010 mit einem Leica-Laserscanner präzise erfasst. Seine Ergebnisse können nun bei der Restaurierung der Kathedrale helfen. Screenshot: Hexagon Geosystems; Dr. Tallon; TruView

Vor Beginn einer Restaurierung müssen die Fachleute allerdings nicht nur verstehen, wie die Kathedrale vor der Beschädigung aussah, sondern auch wie sich das Bauwerk im Laufe der Zeit verändert hat. Tatsächlich war eines der Hauptziele von Tallon, dies zu dokumentieren. Autor Joel Hruska erklärt auf ExtremeTech, wie nützlich diese Informationen sind: „Sein Ziel war es damals, Spuren des Bau- und Renovierungsprozesses am Gebäude aufzudecken, die heute nicht mehr erhalten sind. Seine Arbeit in den Jahren 2014 und 2015 zeigte, dass sich die Galerie der Könige fast einen Meter aus dem Lot bewegt hat und dass dieser Bereich der Kathedrale möglicherweise zehn Jahre unangetastet blieb, um dem Boden Zeit zu geben, sich zu setzen, bevor die Arbeiten wieder aufgenommen wurden. Seine Arbeit zeigte auch, dass die inneren Säulen von Notre Dame nicht perfekt ausgerichtet sind und dass die Kirche möglicherweise bestehende Strukturen in ihre Gestaltung integriert haben könnte, anstatt sie vorher abzureißen.”

Leica-Managerin Marie-Caroline Rondeau ergänzt: „Durch die bis auf wenige Millimeter genaue Quantifizierung dieser Bewegungen mittels 3D-Laserscanning können wir nun mit Sicherheit sagen, was tatsächlich mit dem Gebäude passiert ist und welche Entscheidungen die Bauherren während der Bauzeit getroffen haben müssen, um ungewollte Verformungen zu vermeiden.”

Laserscanning-Technologie und historische Konservierung

Tallon selbst ist im vergangenen Jahr verstorben, aber die detaillierten Informationen, die er hinterlassen hat, könnten von immenser Wichtigkeit für die Restaurierungsbemühungen sein, insbesondere im Hinblick auf die strukturellen Komponenten der Kathedrale und deren Stabilisierung.

Es ist zu vermuten, dass in den kommenden Tagen und Wochen auch die Schäden in der Kathedrale per Laserscanning erfasst werden. Diese Scans könnten dann mit Tallons verglichen werden. Die 3D-Punktwolkenmodelle der Kathedrale vor und nach dem Feuer bieten den beauftragten Fachleuten dann wahrscheinlich eine wichtige Grundlage, um eines der kompliziertesten Restaurierungs-Projekte unserer Zeit zu bewältigen. (sg)