64 Mio Pixel 05.11.2015, 11:13 Uhr

Kölner Dom wird komplett als 3D-Modell eingescannt

Den Kölner Dom, Deutschlands meist besuchte Sehenswürdigkeit, gibt es künftig auch als 3D-Modell. Seit Anfang Mai scannen Kölner Studierende den Dom bis ins letzte Detail. Milliarden von Bildpunkten sollen ein komplettes 3D-Modell des Doms ergeben. Es wird Teil eines virtuellen Archivs, das die größten Bauwerke der Menschheit enthält.

Die Ingenieure müssen schwindelfrei sein, die derzeit mit einem Hochleistungsscanner den Kölner Dom aufnehmen. Die größte Kathedrale nördlich der Alpen soll es künftig auch als hochauflösendes 3D-Modell geben.

Die Ingenieure müssen schwindelfrei sein, die derzeit mit einem Hochleistungsscanner den Kölner Dom aufnehmen. Die größte Kathedrale nördlich der Alpen soll es künftig auch als hochauflösendes 3D-Modell geben.

Foto: Anke Westermann/Hochschule Fresenius

Die Ingenieure müssen schwindelfrei sein, die derzeit mit einem Hochleistungsscanner den Kölner Dom aufnehmen. Die größte Kathedrale nördlich der Alpen soll es künftig auch als hochauflösendes 3D-Modell geben.

Foto: Anke Westermann/Hochschule Fresenius

Foto: Hochschule Fresenius

Foto: Hochschule Fresenius

Foto: Hochschule Fresenius

Foto: Hochschule Fresenius

Foto: Hochschule Fresenius

Weltkulturerbe, Touristenattraktion und Identifikationszentrum für alle Bewohner der Stadt – das ist der Kölner Dom. Wie gigantisch die Kathedrale eigentlich ist, können Zahlen allenfalls andeuten: 407.000 Kubikmeter umbauter Raum, 160.000 Tonnen Gewicht überirdisch, allein 10.000 Quadratmeter Fensterfläche. Und wer bis ganz nach oben in die Turmspitze will, muss 533 Stufen hinter sich bringen.

Die Dimensionen des Doms erleben seit Anfang Mai Studierende der Kölner Hochschule Fresenius hautnah. Sie klettern in die letzten Winkel, um das Gebäude wirklich komplett zu scannen und am Ende ein 3D-Modell zu fertigen. Mitte November sollen die Arbeiten nun abgeschlossen sein. 

Eine virtuelle Arche für das Weltkulturerbe

Der Dom ließe sich dann theoretisch per 3D-Druck an jedem Ort der Welt nachbauen. Aber darum geht es nicht. Chris Wickenden, Leiter des Studiengangs „3D-Mind & Media“ an der privaten Hochschule, hat sich für das Projekt von dem Ingenieur Ben Kacyra inspirieren lassen. Der US-Amerikaner hatte einen mobilen, aber extrem leistungsstarken Laserscanner mitentwickelt. 

Scanarbeit im Kreuzgang des Kölner Domes.

Scanarbeit im Kreuzgang des Kölner Domes.

Foto: Hochschule Fresenius

Seit 2003 konzentriert er sich darauf, Welterbestätten mithilfe dieser Technik virtuell zu erfassen und zu erhalten. „CyArk“, eine Kurzform für „CyberArk“, so heißt Kacyras Initiative. Also eine Art virtueller Arche Noah, in der bislang schon beispielsweise die in Stein gehauenen Präsidentenköpfe auf dem Mount Rushmore aufgenommen sind.

Eine Million Zielpunkte pro Sekunde

Wickenden will seinen Studenten vor allem die praktische Seite ihrer Ausbildung nahebringen – da lag der Dom im Wortsinn nahe. Mit  Douglas Pritchard von der Heriot-Watt University in Edinburgh hat er einen der führenden Vermessungsspezialisten als Partner gewonnen, für die Vermessung nutzt die Gruppe einen Scanner der Firma Zoller & Fröhlich. 

Wie aufwendig das Verfahren ist, zeigt ein Blick auf den Scanner, der an hunderten Orten aufgestellt werden musste, um alle Winkel des Bauwerkes zu erfassen. Das Gerät sendet Laserstrahlen aus, die auf jeweils einen bestimmten winzigen Punkt gerichtet werden. In einer einzigen Sekunde können bis zu einer Million solcher Punkte anvisiert und die Entfernung zu diesen gemessen werden.

Er ist das Herzstück der Aufnahmen: der extrem leistungsstarke Laserscanner der Firma Zoller & Fröhlich. 

Er ist das Herzstück der Aufnahmen: der extrem leistungsstarke Laserscanner der Firma Zoller & Fröhlich. 

Foto: Anke Westermann/Hochschule Fresenius

Zusätzlich rotiert auf dem Scanner ein Spiegel, der den Laserstrahl ablenkt, und das Gerät dreht sich auch noch um seine eigene horizontale Achse. So entstehen extrem detaillierte und präzise Aufnahmen, wie Wickenden erklärt: „Wir reden hier nicht von 1600 Pixeln oder so, sondern von 64 Millionen Pixeln!“

Im Video zeigen die Ingenieure, wie die Technik funktioniert und wie ungewöhnlich die Stellen sind, an denen der Scanner aufgebaut wird. Er schwebt an einem Teleskoparm mitten im Dom, um jede verborgene Stelle zu erfassen. Er erklimmt die Domspitzen, lugt durch jede Öffnung in der Domfassade, steht auf Simsen und kleinsten Plattformen.

Die Ingenieure der Hochschule Fresenius erklimmen jede Stelle des Kölner Domes, um sie für ihr 3D-Modell zu erfassen.

Die Ingenieure der Hochschule Fresenius erklimmen jede Stelle des Kölner Domes, um sie für ihr 3D-Modell zu erfassen.

Foto: Anke Westermann/Hochschule Fresenius

Die Dombauhütte, die ständig an der Kathedrale arbeitet, erhofft sich von dem gigantischen Modell Einblicke in schwer zugängliche Bereiche des Domes. Und die Stadt Köln, die im Historischen Rathaus eine 3D-Abbild Kölns ausgestellt hat, möchte das Modell des Domes ein bisschen präziser bauen lassen. Dafür werden demnächst jedenfalls alle Details des Domes erfasst sein. Auch all die kleinen Türmchen, die so genannten Fialen, die zwischen 10 cm und 18 m groß sind. Es sind etwa 11.000.

Übrigens ist es nicht das erste Mal, das Hightech-Geräte dem Dom so nahe kommen. Im vergangenen Jahr waren es Drohnen mit hochauflösenden Kameras, die die gesamte Fassade abgefilmt haben.

Top Stellenangebote

Infineon Technologies AG-Firmenlogo
Infineon Technologies AG Berechnungsingenieur FEM - Strukturmechanik und Thermik (w/m) Warstein
Landeshauptstadt München Ingenieur/in der Fachrichtung Versorgungstechnik / Gebäudetechnik München
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Director Supplier Quality Management EMEA (m/w) Bad Homburg
Bayernhafen GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bayernhafen GmbH & Co. KG Bauingenieur (m/w) Schwerpunkt Bahnbau / Tiefbau Regensburg
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Projektingenieur Maschinenbau (m/w) St. Wendel
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Projektingenieur Verfahrenstechnik (m/w) St. Wendel
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Projektingenieur Elektrotechnik (m/w) St. Wendel
Heraeus-Firmenlogo
Heraeus Global Engineering Coordinator (m/w) Kleinostheim
P&A Diplom-Ingenieur (Bau) / Master für Statik/Konstruktion (m/w) Eisenach, Hörselberg-Hainich, Gerstungen, Gotha, Mühlhausen
VISHAY ELECTRONIC GmbH-Firmenlogo
VISHAY ELECTRONIC GmbH Product Marketing Engineer (m/w) Landshut, Selb