3-D-Technologien in Museen Spaziergang im Berlin von 1450

Ein Modell Berlins um 1750 mit virtuellem Fernsehturm
Ein Modell Berlins um 1750 mit virtuellem Fernsehturm | © 3D-Labor der TU Berlin

Im Museum der Zukunft sollen Besucher nicht nur sehen, sondern vor allem fühlen, tasten und begreifen – so wünschen sich das Wissenschaftler der Technischen Universität (TU) Berlin. Für vier Museen entwickeln sie mit 3-D-Scans und 3-D-Drucken gerade die ersten Modellprojekte. Das soll vor allem junge und blinde Museumsgänger anziehen.

Über den Alexanderplatz von heute ist wahrscheinlich fast jeder schon spaziert. Ein bisschen verloren steht man da zwischen der Weltzeituhr mit dem nachgebildeten Sonnensystem auf der Spitze, den tristen Betonklötzen und dem Fernsehturm, der alles überragt. Aber wie sah es hier eigentlich 1450 aus, als Berlin gerade zur Residenzstadt der Kurfürsten wurde? Oder 1830, als der Architekt Karl Friedrich Schinkel begann, die Stadt mit seinen Bauten zu durchziehen? Im Stadtmuseum Berlin soll man das bald sehen und durchwandern können. Mathematiker der TU Berlin arbeiten gerade an 3-D-Scans und 3-D-Drucken, die das alte Berlin erlebbar machen sollen.

„Die Arbeit mit 3-D-Technologien ist eine großartige Chance auch für die Museumspädagogik“, sagt Sebastian Ruff von der Stiftung Stadtmuseum Berlin. „Mit den dreidimensionalen Stadtmodellen können wir Berliner Geschichte aus der Alltagsperspektive erzählen: Wie hat sich das Leben damals angefühlt? Wo ging man hin, um Wasser zu holen? Mit unseren bisherigen Holzmodellen können wir das nur begrenzt erzählen.“

Fühlen statt sehen

Das Stadtmuseum ist nicht das einzige, für das die Mathematiker der TU arbeiten. Auch in der Zitadelle Spandau, im Museum Neukölln und in der Gipsformerei erproben die Wissenschaftler den Einsatz von 3-D-Scan, interaktiven 3-D-Projektionen und 3-D-Druck. Es ist das erste Mal, dass Mathematiker in einem so breit angelegten Projekt 3-D-Technologien für deutsche Museen erarbeiten.

„3-D bringt viele Vorteile für die Museumsarbeit“, sagt Joachim Weinhold, Mitarbeiter im 3-D-Labor der Technischen Universität Berlin. „Manche Ausstellungsstücke stehen hinter Glas und dürfen nicht berührt werden. Wenn wir sie in 3-D scannen und ausdrucken, kann sie jeder in die Hand nehmen. Kleine Gegenstände können wir mit der 3-D-Software vergrößern – und umgekehrt - oder Holzmodelle, wie die im Stadtmuseum, 3-D ausdrucken oder virtuell erfahrbar machen – auf Leinwand bringen, oder, vielleicht irgendwann später, in einer App oder für das iPad nutzen.“

Abgesehen davon, dass 3-D-Technik den Museumsbesuch aufregender macht, ist sie vor allem für sehbehinderte Menschen interessant: Sie können die nachgedruckten Exponate in die Hand nehmen, ertasten und bewegen und bekommen so eine Vorstellung von der Ausstellung.

Mammutkiefer aus dem 3-D-Drucker

Die Anwendungspalette der 3-D-Technik in Museen ist breit. Das zeigt auch die Arbeit von Joachim Weinhold und seinen Kollegen. Im Museum Neukölln haben die Wissenschaftler zum Beispiel gerade den Unterkiefer eines Mammuts in 3-D eingescannt. Der Scan wird am Computer so nachbearbeitet, dass daraus ein 3-D-Modell gedruckt werden kann.

Die Gipsformerei besitzt eine große Sammlung von bis zu einhundert Jahre alten Gipsabgüssen von Ausstellungsstücken aus Berliner Museen, deren Originale teilweise verschollen, beschädigt oder unvollständig sind. Die Gipsabgüsse sind dafür oft der letzte physische Ersatz. Mit Hilfe von 3-D-Scans und 3-D-Drucken wollen die Wissenschaftler von Originalen oder den Abgüssen neue digitale und auch reale 3-D-Modelle erstellen. Das erhält die Qualität und kann unendlich oft kopiert werden.

Für die Zitadelle Spandau entsteht eine interaktive 3-D-Darstellung einer großen Halle, die die Nationalsozialisten in Berlin bauen wollten. Davon gibt es bisher nur ein kleines Modell. Weinhold und seine Kollegen werden das Modell scannen und virtuell aufarbeiten. In einem sogenannten Head-Mounted-Display, einer Art Videobrille, sollen Besucher das Gefühl bekommen, vor der großen Halle zu stehen: Sie bekommen einen Kasten um den Kopf geschnallt, in dem die Projektion der Halle abläuft. Damit können sie zu allen Seiten schauen, sich im Kreis drehen und sich dem Gebäude nähern, so als stünden sie direkt davor.

Mit dem Scanner im Museum

Das Projekt ist auf eine Dauer von drei Jahren angelegt - 2015 soll es abgeschlossen sein. Für viele der Scans gehen die Wissenschaftler der TU mit ihrem Equipment in die Museen. Sie arbeiten mit einem Streifenlichtscanner, der ein Muster aus Licht und Schatten auf ein Objekt projiziert und anhand der Verzerrungen des Musters die Form berechnet. Dazu benötigen Joachim Weinhold und seine Kollegen einen Projektor und zwei Kameras. „Das sieht ein bisschen aus, wie eine Kreuzung aus Diaprojektor und zwei Kameras auf einem Studiostativ“, sagt Weinhold.

Um eine Gipsfigur zu scannen, benötigen die Wissenschaftler je nach Komplexität der Geometrie des Objektes etwa einen Tag. Für die Berlinmodelle im Stadtmuseum brauchen sie mehrere Wochen. „Bei solchen Objekten muss jedes Haus, jede Straße, jeder Baum einzeln gescannt werden. Das Projekt im Stadtmuseum ist der größte einzelne Scanaufwand von allen vier Museen“, sagt Weinhold.

Weinhold und seine Kollegen erheben erst einmal nur die Daten und erstellen daraus Simulationen. Wie die Museen diese dann präsentieren, ist ihnen überlassen. Sebastian Ruff vom Stadtmuseum hat da schon eine Idee: „Wir wollen die 3-D-Simulation auf Bildschirmen und Touchscreens erzählen, mit denen die Besucher virtuell durch die alte Stadt laufen und sich wie in der Vergangenheit fühlen können.“