{"id":36357,"date":"2023-07-12T08:24:29","date_gmt":"2023-07-12T06:24:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/?p=36357"},"modified":"2023-11-28T13:45:02","modified_gmt":"2023-11-28T12:45:02","slug":"wie-man-tragbare-3d-scanner-fuer-die-restaurierung-von-architektur-einsetzt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/blog\/wie-man-tragbare-3d-scanner-fuer-die-restaurierung-von-architektur-einsetzt\/","title":{"rendered":"Wie man tragbare 3D-Scanner f\u00fcr die Restaurierung von Architektur einsetzt"},"content":{"rendered":"\t\t
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Das Ziel – Restaurierung 591 Jahre alter Geschichte<\/h3>\n

Unser aktuellstes Projekt f\u00fchrte uns in das \u00e4lteste Viertel der Stadt Braunschweig, das Magniviertel. Hier laufen seit einigen Jahren die Restaurierungsarbeiten an einem Fachwerkhaus. Damit einher geht auch die Erhaltung eines Holzbalkens, der ein fester Bestandteil des Geb\u00e4udes ist und es mit der Inschrift MCCCCXXXII schm\u00fcckt. Somit macht dieser Balken das Fachwerkhaus von 1432 zum \u00e4ltesten datierten. Die vollst\u00e4ndige und originalgetreue Erhaltung ist sowohl dem Eigent\u00fcmer Christoph Borek als auch der Diplom-Restauratorin Julia K\u00f6hler und dem Bauhistoriker Elmar Arnhold ein gro\u00dfes Anliegen. Sie hilft, Geschichte lebendig zu halten.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Abb. 1: Das Geb\u00e4ude vor der Restaurierung<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Abb. 2: Holzbalken mit der Inschrift MCCCCXXXII<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Ein Scanansatz nach dem Motto: Kr\u00e4fte b\u00fcndeln<\/h3>\n

Dieses Projekt erfordert jedoch ein gr\u00fcndliches Verst\u00e4ndnis des urspr\u00fcnglichen Designs, der Materialien und der Bauweise des Geb\u00e4udes sowie der 3D-Scantechnologie f\u00fcr die notwendige Digitalisierung. Um die Kr\u00e4fte zu b\u00fcndeln, bildeten wir ein Team aus ZEISS Hard- und Software, jahrelanger Erfahrung im 3D-Scannen bei a3Ds<\/a> sowie dem Wissen \u00fcber das Geb\u00e4ude, das das Restaurierungsteam mitbrachte.<\/p>\n

F\u00fcr die \u00dcberarbeitung des Geb\u00e4udes wurde eine digitale Kopie des Balkens ben\u00f6tigt. Deshalb entschieden wir uns f\u00fcr die tragbare, handgef\u00fchrte 3D-Scanl\u00f6sung T-SCAN hawk 2. Dieser sammelt Daten von gescannten Objekten und verwandelt sie in der Inspektionssoftware in einen digitalen Zwilling. F\u00fcr die weiteren Schritte kann der aktuelle Zustand des Holzbalkens anhand der gesammelten 3D-Daten ermittelt werden.<\/p>\n

Der generierte Scan soll das Positiv darstellen und den Materialverschlei\u00df sowie Defekte abbilden. Im weiteren Verlauf des Prozesses kann das entsprechende Negativ mit Hilfe der Digitalisierung erstellt werden. Mit diesem Ansatz ist es m\u00f6glich, die urspr\u00fcngliche Form des Balkens vor der Abnutzung wiederherzustellen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Die Wahl der richtigen L\u00f6sung: tragbarer 3D-Scanner<\/h3>\n

Im Falle von historischer Architektur erm\u00f6glicht das 3D-Scannen eine pr\u00e4zise und genaue Darstellung der urspr\u00fcnglichen Bauweise des Geb\u00e4udes. Mit dieser Technologie k\u00f6nnen komplizierte Details und Ma\u00dfe erfasst werden, die mit herk\u00f6mmlichen Methoden nur schwer zu erfassen w\u00e4ren. Mit 3D-Scans k\u00f6nnen Restauratoren ein detailliertes Modell des Geb\u00e4udes erstellen, das aus jedem Blickwinkel untersucht und analysiert werden kann, um ein besseres Verst\u00e4ndnis der urspr\u00fcnglichen Form und Konstruktion zu erhalten.<\/p>\n

Einer der Hauptvorteile des 3D-Scannens f\u00fcr die Restaurierung besteht darin, dass die Restauratoren Sch\u00e4den und Verfall der Struktur erkennen und analysieren k\u00f6nnen. Durch das Scannen des Geb\u00e4udes k\u00f6nnen Bereiche mit Sch\u00e4den oder Abnutzung erkannt werden. Dar\u00fcber hinaus kann das 3D-Scannen helfen, fehlende oder besch\u00e4digte Teile des Geb\u00e4udes zu identifizieren. Anhand dieser Informationen k\u00f6nnen exakte Repliken der fehlenden Elemente erstellt werden, um das Geb\u00e4ude in seiner urspr\u00fcnglichen Form wiederherzustellen. Ein weiterer Vorteil des 3D-Scannens besteht darin, dass es bei der Planung und Durchf\u00fchrung des Restaurierungsprozesses helfen kann. Anhand eines detaillierten digitalen Modells des Geb\u00e4udes k\u00f6nnen die Restauratoren einen Plan f\u00fcr die Restaurierung erstellen, der die urspr\u00fcngliche Konstruktion und Bauweise ber\u00fccksichtigt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Restaurierung der urspr\u00fcnglichen Form, den Materialien und dem Stil des Geb\u00e4udes treu bleibt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Nachdem wir nun die Vorteile der optischen 3D-Messtechnik gekl\u00e4rt haben, wollen wir uns den 3D-Scanprozess vor Ort genauer ansehen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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1\u00a0 \u00a0Vorbereitungen<\/h3>\n

Die Vorbereitungen waren einfach und schnell. Zun\u00e4chst mussten wir sicherstellen, dass die gesammelten Daten zueinander in Bezug gesetzt werden und somit ein vollst\u00e4ndiges 3D-Modell ergeben. F\u00fcr diesen Vorbereitungsschritt brachten wir Referenzpunkte an dem entsprechenden Bauteil an. Dies geschieht, ohne die Qualit\u00e4t des Balkens negativ zu beeinflussen. Auch auf Holz haften die Referenzpunkte problemlos. Danach mussten wir nur noch den Laserscanner \u00fcber einen Stromanschluss mit dem Laptop verbinden.<\/p>\n

Das war alles, und wir konnten loslegen!<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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2\u00a0 \u00a0Vor Ort mit dem 3D-Scanner ZEISS T-SCAN hawk 2<\/h3>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Die Bedingungen vor Ort waren nicht ideal, aber wir hatten ein optimales System zur Hand: ZEISS T-SCAN hawk 2.
\nDas handgef\u00fchrte System ist durch seine Bauweise f\u00fcr den flexiblen Einsatz am Inspektionsort geeignet. Stativgef\u00fchrte Systeme w\u00e4ren aufgrund des engen Inspektionsraums und der Baustellenumgebung nur bedingt geeignet. Die rauen Umgebungsbedingungen sind jedoch f\u00fcr den ZEISS T-SCAN hawk 2 keine Herausforderung. Der Scanner gleicht sogar Bewegungen w\u00e4hrend der Messung aus. So wurden die Oberfl\u00e4che des Balkens und die Beschriftung in 5 Metern H\u00f6he schnell und genau vermessen. Erm\u00f6glicht wird dies durch die unterschiedlichen Laserlinien des Scanners.
\nWillst du ein Geheimnis wissen? Auch ohne Stromversorgung vor Ort konnte eine Messung mit dem batteriegest\u00fctzten Ansatz durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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3\u00a0 \u00a0Datenauswertung<\/h3>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Mit Hilfe des Scanners erhalten wir ein genaues Mesh des Holzteils. Auch detaillierte stl-Daten des Balkens k\u00f6nnen vor Ort generiert werden. Diese zeigen den Ist-Zustand sowie die Abnutzung des Bauteils. Die Daten sind unerl\u00e4sslich f\u00fcr die 3D-Fr\u00e4skonturmodulation durch einen Holzbautechniker, um den Verschlei\u00df zu komplementieren.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Abb. 3: 3D-Mesh des Holzbalkens in der Inspektionssoftware<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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4\u00a0 \u00a0Der letzte Schliff<\/h3>\n

Um eine perfekte Anpassung an das Original zu erreichen, wurde der Balken zun\u00e4chst in Kunststoff gefr\u00e4st. Die Holzerg\u00e4nzungen wurden an die entsprechenden Stellen am Kunststoff-Balken angepasst (z.B. mit einem Schnitzeisen). Diese Holzerg\u00e4nzungen wurden dann auf den Originalbalken geklebt und ged\u00fcbelt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Abb. 4: Holz-Erg\u00e4nzung auf gefr\u00e4stem Kunststoffbalken<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Abb. 5: Holz-Erg\u00e4nzungen auf dem urspr\u00fcnglichen Balken<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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4\u00a0 \u00a0Erfahre mehr aus erster Hand<\/h3>\n

Du interessierst dich f\u00fcr das Scan-Projekt und die historischen Hintergr\u00fcnde?
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Historische Architektur wird oft als ein wichtiger Teil unseres kulturellen Erbes angesehen. Es ist daher eine wichtige Aufgabe, sie f\u00fcr k\u00fcnftige Generationen zu erhalten. Eine M\u00f6glichkeit, dieses Ziel zu erreichen, ist die Restaurierung. Bei der Restaurierung wird ein Geb\u00e4ude in seinen urspr\u00fcnglichen Zustand zur\u00fcckversetzt, indem besch\u00e4digte oder fehlende Teile repariert oder rekonstruiert werden. Die 3D-Scantechnologie unterst\u00fctzt in diesem Fall bei der Erfassung von Daten, die f\u00fcr die Aufarbeitung von hunderte Jahre alter Geschichte notwendig sind.<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":35861,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"cybocfi_hide_featured_image":"","footnotes":""},"categories":[415],"tags":[1467,1471],"resource_application":[],"resource_industry":[],"resource_products":[],"resource_formats":[],"industry":[1025],"use-case":[813,817,823],"topic":[781,843],"class_list":["post-36357","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert","tag-top","tag-hero","industry-architecture","use-case-repair","use-case-quality-control-and-assurance","use-case-3d-inspection","topic-general-interest","topic-application-example"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36357","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/9"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=36357"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36357\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":42487,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36357\/revisions\/42487"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/35861"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=36357"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=36357"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=36357"},{"taxonomy":"resource_application","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/resource_application?post=36357"},{"taxonomy":"resource_industry","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/resource_industry?post=36357"},{"taxonomy":"resource_products","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/resource_products?post=36357"},{"taxonomy":"resource_formats","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/resource_formats?post=36357"},{"taxonomy":"industry","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/industry?post=36357"},{"taxonomy":"use-case","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/use-case?post=36357"},{"taxonomy":"topic","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.handsonmetrology.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/topic?post=36357"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}