31.05.2019 - 15:30 Uhr
Waldeck bei KemnathOberpfalz

Dreidimensionale Felsenkeller

Verschiedene Ebenen, Gesteinsschichten und Hinweise zu neuen Wegen zeigen die 3-D-Modelle der Felsenkeller am Schlossberg Waldeck. Für seine Bachelorarbeit erstellte Johannes Grillmeier vom ALE zwei virtuelle Rundgänge.

von Lucia Seebauer Kontakt Profil

Auf den ersten Blick wirken die 3-D-Modelle von Johannes Grillmeier wie ein Computerspiel. Flink navigiert er mit seinem Laptop durch die Felsenkeller am Schlossberg Waldeck. Per Maus zoomt er durch die Eingänge, Treppen hinunter und zeigt die verschiedenen Stockwerke. Über Farbeinstellungen werden unterschiedliche Materialien und Bearbeitungen erkennbar. "Es tauchen sogar kleine Löcher auf. Das können Zugänge für noch unentdeckte Höhlen sein", sagt der 23-jährige Mitarbeiter des Amtes für Ländliche Entwicklung (ALE) Oberpfalz. Über einem Durchgang tauchen drei Kreuze auf. "Im Keller selbst sind diese kaum noch zu erkennen."

Im Februar schloss der Kleinbüchelberger sein Duales-Studium im Fach Vermessung und Geoinformatik ab. Die Modelle erstellte Grillmeier im Zuge seiner Abschlussarbeit. Dabei stellte er sich die Frage: "Wie kann man es Personen ermöglichen die Felsenkeller zu betreten, wenn sie nicht zugänglich sind?" Relevant wird das unter anderem, wenn im Winter Fledermäuse in den unterirdischen Gängen wohnen. Grillmeiers Ziel war es zu zeigen wie präzise die moderne Vermessungstechnik arbeitet. Das Ergebnis kann sich sehen lassen - für seine Bachelorarbeit bekam er die Note 1,0.

Laser wie Taschenlampe

Im Oktober 2015 startete Grillmeier als einer der ersten am Amt für Ländliche Entwicklung Oberpfalz ein duales Studium für Vermessung und Geoinformatik an der Hochschule in Würzburg. Noch bevor er seine Abschlussarbeit anfing, probierte er sich an der Vermessungstechnik in einer Projektarbeit aus. "Ich experimentierte mit Gerätschaften und Software, die ich später auch bei den Felsenkellern in Waldeck benutzte." Von drei Laserscannerstandpunkten aus machte er eine 3-D-Aufnahme von einem Steinrelief einer Stützmauer bei der Würzburger Mainbrücke. "Der Laserscanner ist wie eine Taschenlampe und leuchtet die Wand ab."

Aus einer Punktwolke wird ein virtueller Rundgang

Der Scanner nimmt eine sogenannte Punktwolke auf, die dann über den Computer eine bildliche Darstellung der Keller herausgibt. "Es ist eine faszinierende Technik, aber auch teuer." Grillmeier bekam die Geräte von der Hochschule gestellt. "Ich wollte vorsichtig damit sein, da die Kosten für so ein Gerät im mittleren fünfstelligen Bereich liegen."

Seine Arbeit an den Felsenkellern wurde komplexer und aufwendiger als die Projektarbeit. Mit dem Laserscanner tastete Grillmeier Stück für Stück die Eingänge und die Höhlen ab. "Das war nicht einfach, an einigen Stellen ging es sehr eng zu." Die Lasertechnik erfordert sogenannte Targets (Ziele). In Form eines DINA4-Blattes werden diese entlang der Kellerwände aufgehängt. Dafür braucht der Scanner einen gewissen Mindestabstand. "Der Laser wird ausgeschickt und an die Wand geworfen." Dabei arbeitet er mit einer bestimmten Intensität. "Dafür braucht es kein Licht", erklärt Grillmeier. Die Eingänge fotografierte er mit einer Kamera zusätzlich ab. Die Bilder legte er bei seiner Arbeit am Computer über die Punkte und färbte diese so ein.

Große Datenmengen

An drei Tagen war er etwa 13 Stunden mit der Messung in den Kellern beschäftigt. Die eigentliche Arbeit kam jedoch danach: "Ich musste die Rauschdaten aussortieren und alles bildlich aufarbeiten. Dafür musste ich auch einiges programmieren. Das dauerte mehrere Monate." Zur Bearbeitung und Darstellung seiner Daten nutzte er die Anwendung Potree. "Sie ist HTML basiert und bringt die gemessene Punktwolke zur Darstellung", erklärt Grillmeier. Seine gesammelten Dateien speicherte er auf einer externen Festplatte: "Insgesamt hat meine Arbeit 350 Gigabyte. Ein Modell hat etwa 13."

Kooperationspartner seiner Arbeit waren von Anfang an die Stadt Kemnath und das Landesamt für Denkmalpflege. Der 23-Jährige möchte beiden seine 3-D-Modelle zur Verfügung stellen. Diese haben aber unterschiedliche Interessen daran. "Die Stadt Kemnath will eine Darstellung als virtuelle Führung zur Verfügung stellen." Es ist geplant, über einen Link auf der Webseite der Stadt Kemnath zu der 3-D- Anwendung zu gelangen.

Für das Landesamt für Denkmalpflege mussten die Modelle genau aufbereitet werden. "Ich habe die Punkte auf 0,5 Millimeter genau angepasst. Das Modell wird nicht öffentlich zugänglich sein", betont Grillmeier. "Damit können Höhenmessungen, Flächen und Volumen berechnet werden." Die Daten können auch in ein CAD-Programm übertragen werden." Mit der Anwendung Potree lässt sich zudem die Intensität der Darstellung bearbeiten. "Dadurch werden Hinweise auf verschiedene Gesteinsschichten erkennbar." Das kann eine Hilfestellung für Geologen sein.

Verzögerung wegen Denkmalpflege:

Während seiner Bachelorarbeit beim ALE wurde Johannes Grillmeier von Frank Langguth, Sachgebietsleiter für Land- und Dorfentwicklung, betreut. Dieser ist für das Verfahren Gemeindeverbund Kemnather Land verantwortlich. "Es wurde 2004 ins Leben gerufen", sagt Langguth. Eine der letzten Maßnahmen sollte 2012 die Sanierung der Eingangsportale von vier Felsenkellern am Schlossberg sein. "Es ging darum den Lebensraum der Fledermäuse zu erhalten. Außerdem sollte weniger Wasser in die Keller eindringen und die Stabilität der Eingangsportale gewährleistet werden."

In Abstimmung mit dem Naturschutz sollten bereits im Herbst 2012 die Baumaßnahmen beginnen. "Aufgrund der historischen Bedeutung der Keller waren umfangreiche Abstimmungen mit dem Landesamt für Denkmalpflege erforderlich, so dass sich die endgültige Genehmigung verzögerte. Mittlerweile werden zwei Eingänge nachhaltig saniert. Diese beiden Keller waren auch die Ausgangsbasis für Grillmeiers Bachelorprojekt. Die Teilnehmergemeinschaft will heuer noch einen dritten Felsenkeller sanieren. Das hänge jedoch auch von den Abstimmungen zwischen der Teilnehmergemeinschaft und der Stadt Kemnath ab. "Viele verstehen nicht, warum es so lange dauert", meinte Langguth. Jedoch müsste die Stadt zehn Prozent der Baumaßnahme kofinanzieren.

Vorteile und Einsatzmöglichkeiten der 3-D-Modelle:

Das Landesamt für Denkmalpflege kann mit Grillmeiers 3-D-Modellen Messungen, Schadensbilanzierungen, neue Wege oder Details in den Felsen finden. "Die Stadt Kemnath hat die Möglichkeit sie für Werbung, Tourismus- oder Kulturzwecke zu verwenden", meinte Grillmeier.

Auch Geologen können ihren Nutzen ziehen: Es lassen sich verschiedene Gesteinsschichten erkennen. Zudem können sie Aussagen zur Beschaffenheit der Keller treffen und sogar sehen an welchen Stellen Feuchtigkeit in den Kellern eintritt. "Meine Arbeit liefert aber nur Hinweise, ich selbst kann keine Klassifizierung machen", betont Grillmeier.

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