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Wie stabil stehen die Bauwerke der Antike?

Technik : Wann stürzt Michelangelos David?

Münchner Wissenschaftler wollen die Stabilität antiker Bauten über Handyfotos berechnen.

(np) Michelangelos David-Statue hat ein Problem. Die über fünf Meter hohe und etwa sechs Tonnen schwere Figur in Florenz hat schwache Fußgelenke. Weil sie nicht perfekt senkrecht steht, entwickelten sich dort Risse. Ist das antike Werk deshalb einsturzgefährdet? Fragen wie diese wollen Forscher der Technischen Universität München mit einem neuen fotografischen Verfahren beantworten.

Die Hochschule erinnert an den Fall der Ayatekla-Basilika in der Türkei in den 1960er Jahren. Dort brach eine Säule in einer Zisterne unter der Basilika. Sie habe durch einen Betonträger ersetzt werden müssen. Ein ähnliches Schicksal könnte auch anderen Säulen des antiken Bauwerks drohen. Doch um beurteilen zu können, wie groß die Gefahr ist, müsste die Struktur der Säulen untersucht werden. Wie lässt sich das machen, ohne dabei das Bauwerk zu beschädigen?

Im Prinzip wäre das über die Konstruktionszeichnungen eines Bauwerks möglich. Falls es sie gäbe. Weil sie bei antiken Gebäuden kaum zu beschaffen sind, wollen die Ingenieure um Stefan Kollmannsberger vom Lehrstuhl für Computation in Engineering die Daten auf einem anderen Weg gewinnen. Sie verwenden dazu eine Vielzahl von Handyfotos aus verschiedenen Blickwinkeln eines Objekts.

Sind die Position der Kamera und die Brennweite des Objektivs bekannt, können Pixel unterschiedlicher Bilder zueinander in Bezug gesetzt werden, erklärt die Hochschule. So entsteht ein dreidimensionales Computermodell aus vielen Bildpunkten. Die Ingenieure sprechen von einer „Punktwolke“.

Dieses Modell werde dann in sogenannte finite Elemente unterteilt. Darunter verstehen die Ingenieure Elemente mit einer einfachen Geometrie, deren Verhalten sich berechnen lässt. Werden diese Elemente digital wieder zum Gesamtbauwerk zusammengefügt, „kann das Verhalten der ganzen Struktur beurteilt werden“, erklärt Kollmannsberger. Im Prinzip seien mit diesem Verfahren Vorhersagen für massive und relativ homogene Bauwerke durch Drohnenfotos möglich. Im Fall der Säulen des Wasserspeichers unter der Ayatekla-Basilika zeige dieses Modell, dass die übrigen Säulen zwar stabil, unter hoher Spannung stehen.