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Nach fast zehnjähriger Restaurierung er-strahlt das Marmorpalais im Neuen Gartenin Potsdam wieder im neuen Glanz. Ob-wohl die Restaurierungsarbeiten noch nichtabgeschlossen sind, bekommt der Besuchereinen Eindruck davon, wie das Schloss zuLebzeiten von Friedrich Wilhelm II. aus-sah. Dieser hatte es 1787 bis 1791 von denArchitekten Gontard und Langhans erbau-en lassen. Obwohl in der darauffolgendenZeit immer wieder erweitert und umgebaut,hat sich sein Erscheinungsbild, geprägtdurch die Kombination von roten Ziegelnund schlesischem Marmor, im Laufe derZeit kaum verändert.

Durch die Beschädigungen des zweitenWeltkriegs und die zweckentfremdete Nut-zung in der Nachkriegszeit als russischesOffizierskasino und Armeemuseum der

DDR hatte die Bausubstanz stark gelitten.Während ein Teil der Inneneinrichtunganderweitig überdauerte und nun wieder anseinen ursprünglichen Ort zurückgeführtwerden konnte, waren für die Restaurie-rungsarbeiten umfangreiche Voruntersu-chungen notwendig. Hierbei spielte diephotogrammetrische Auswertung, insbe-sondere auch von historischen Aufnahmeneine wichtige Rolle.

Digitale Bildpläneals RestaurierungsgrundlageIm Mittelpunkt der photogrammetrischenArbeiten standen vor allem digitale Bild-entzerrungstechniken. Die Bereitstellungvon maßstäblichen Bildplänen und derengraphische Auswertung dienen als Grund-lage für die Restaurierung und verbinden

Matthias Hemmleb, Gunnar Siedler

Photogrammetrische Arbeitenfür die Restaurierung des Marmorpalaisim Neuen Garten in PotsdamDie Anwendung photogrammetrischer Verfahren ermöglicht die Erstellungvon Dokumentationen und Planungsgrundlagen für denkmalpflegerischeund restauratorische Maßnahmen an historischer Bausubstanz, so auch amMarmorpalais im Neuen Garten in Potsdam. Neben maßstäblichen Bild-plänen im Innen- und Außenbereich umfasste die Bearbeitung auch dieErstellung von photorealistischen 3D-Modellen. Eine besondere Rollespielte die Verwendung von historischen Messbildern und Amateuraufnah-men, da einige architektonische Elemente im Laufe der Zeit stark verän-dert oder zerstört wurden. In diesem Fall können photogrammetrischeMethoden mit dazu beitragen, das ursprüngliche Erscheinungsbild vonBauwerken weitgehend wiederherzustellen, wie es beim Marmorpalais ineindrucksvoller Weise zu sehen ist.

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Abb. 1: Marmorpalais im Neuen Garten in Potsdam, Hofansicht

Abb. 2: Nibelungenfries im Schlosshof (Zustand 1996), Bildplan aus elf einzeln entzerrtenMessbildern (Originalmaßstab 1:20)

Abb. 3: Detail aus Abb. 2

dabei hohe Genauigkeit mit einer großenInformationsdichte und Anschaulichkeit.Mit der Anwendung digitaler Entzerrungs-software gestaltet sich die Herstellung und

Weiterverwendung von maßstäblichenBildplänen qualitativ hochwertiger und ef-fektiver.

Aufgrund der hohen Verluste im Bereichder Innenausstattung des Marmorpalaiswaren umfangreiche photogrammetrischeArbeiten notwendig. Dazu zählten u.a. dieEntzerrung und Auswertung von Decken-malereien, Fußböden, Wandansichten bishin zu Türblättern, Wandspiegeln und Ka-minansichten. Durch die Auswertung derzur Verfügung stehenden historischen Auf-nahmen konnten wertvolle maßliche Infor-mationen für die Wiederherstellung derzerstörten Innenausstattung gewonnenwerden. Eine hohe Priorität bei der Bildaus-wahl besitzen wegen ihrer besonderenQualität die historischen Messbilder ausdem Meydenbauer-Archiv beim Branden-burgischen Landesamt für Denkmalpflege[Koppe 1997]. Nachfolgend werden zwei

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Beispiele für die Entzerrunghistorischen Bildmaterialsund der darauf basierendenPlanerstellung vorgestellt.

Decke des Konzert-saalsDer Fest- und Konzertsaalerstreckt sich galerieartigüber die gesamte Seeseitedes Hauptbaus. Die Decken-bilder von Frisch (1790) fie-len in der Nachkriegszeit ei-nem Dachstuhlbrand zumOpfer. Für die Rekonstruk-tion der gemalten Kassetten-decke wurde ein maßstäbli-cher Bildplan aus histori-schen Aufnahmen angefer-tigt. Zur Verfügung standenzwei historische Messbildermit Raumansichten (um1912) aus dem Meydenbau-er-Archiv und eine großfor-matige Aufnahme des mitt-leren Feldes mit der Darstel-lung des Aeneas am Ufer

des Tiber. Für die photogrammetrische Erstellungeines entzerrten Bildplans waren die Vorlagen zu-nächst mit einem hochauflösenden Scanner zu di-gitalisieren. Außerdem wurden noch vorhandeneStuckelemente geodätisch erfasst und die Raum-und Deckengeometrie ermittelt. Mit diesen Refe-renzinformationen ließen sich die drei Aufnahmenprojektiv entzerren und zu einem Bildplan im Maß-stab 1:20 montieren. Darauf basierend erfolgte zu-sätzlich die Rekonstruktion der Hauptachsen desDeckenbildes sowie ihre vermessungstechnischeÜbertragung auf die heutige Decke als Grundlagefür die restauratorische Wiederherstellung der ur-sprünglichen Bemalung. Der restaurierte Konzert-saal mit der fertiggestellten Decke ist ebenso wiedas weiter unten vorgestellte benachbarte ori-

Abb. 4b: Decke des Konzertsaals im Marmorpalais, Bildplan(Originalmaßstab 1:20)

Abb. 4c: Decke des Konzertsaals imMarmorpalais, Zustand der Deckevor der Rekonstruktion (1995)

Abb. 4a: Decke des Konzertsaals im Marmorpalais, histori-sches Messbild (um 1912, Ausschnitt)

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Abb. 4d: Decke des Konzertsaals im Marmorpalais, Zustandnach der Teilrekonstruktion (1997)

Abb. 5a: Parkettfußboden des Schreibkabinetts im Marmor-palais, historische Aufnahme

entalische Kabinett seit1999 wieder im Marmorpa-lais zu besichtigen (Abbil-dungen 4a bis 4d).

Fußboden desSchreibkabinettsDas Schreibkabinett befin-det sich in der südöstlichenEcke des Erdgeschossesvom Hauptbau. Nach denEntwürfen von Langhanswar es ursprünglich mit Taxus und anderenHölzern getäfelt und besaß ein mäander-förmiges Parkett. Mit den Schäden derKriegs- und Nachkriegszeit ging das Par-kett verloren. Für die Rekonstruktion sollteder Versuch unternommen werden, einengraphischen Plan aus historischen Bildernzu erstellen. Im Gegensatz zum Konzert-saal standen hier jedoch keine qualitativhochwertigen Messbilder zur Verfügung.Die Verwendung von hochauflösendenScannern, digitale Verfahren zur Bildver-besserung und der Einsatz digitaler Ent-zerrungssoftware, welche auch stark ge-neigte Aufnahmen verarbei-ten kann, führten dazu, dassauch in diesem Fall einBildplan im Maßstab 1:10erstellt werden konnte. AlsReferenzinformation dientewiederum der geodätischeingemessene Grundriss desRaumes. Auf Grundlage desmaßstäblichen Bildplans er-folgte die graphische Re-konstruktion und Ver-maßung der Parkettgeome-trie mit einem CAD-Sys-tem. Nach der darauf ba-sierenden Anfertigung desneuen Parketts als Teil der

1997 abgeschlossenen Restaurierung desgesamten Raums hat das Schreibkabinettnun seinen ursprünglichen Charakter wie-der zurück erhalten (Abbildungen 5a bis5d).

3D-Photomodelle für Variantenun-tersuchungenNeben der Erstellung von maßstäblichenPlanunterlagen für die Restaurierung vonWänden, Decken oder Fußböden kannauch die dreidimensionale Rekonstruktionvon Gebäudeensembles oder Innenräumenmit dazu beitragen, Planungshilfen zu ge-

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Abb. 5b: Parkettfußboden des Schreibkabinetts im Marmorpalais, Bildplan (Originalmaßstab1:10)

Abb. 5c: Parkettfußboden des Schreibkabinetts im Marmor-palais, Kartierung des Parkettfußbodens auf der Basis desBildplans

Abb. 5d: Parkettfußboden des Schreibkabinetts im Marmor-palais, Zustand nach der Rekonstruktion (1997)

ben und optimale Entschei-dungen für die Restaurie-rung zu treffen. Dieses warauch der Beweggrund fürdie Erstellung eines photo-realistischen Modells desOrientalischen Kabinetts,welches sich direkt nebendem Konzertsaal befindet.Die Inneneinrichtung nachEntwürfen von Langhans istnach mehreren Veränderun-gen verloren gegangen, je-doch sind einzelne Details,wie Pfeilerspiegel, Parkett-tafel, blau-weißer Atlas undgetigerte Seide als Befunderhalten. Mit diesen Materi-alproben und zur Verfü-gung stehenden histori-schen Bildern bestand dieMöglichkeit, ein photorealis-tisches 3D-Modell zu ent-werfen, welches die ur-sprüngliche Raumausstat-tung wiedergibt und als Ent-wurf für eine mögliche Re-

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Abb. 6: Orientalisches Kabinett im Marmorpalais,

a) historische Aufnahme (1892)

b) Zustand vor der Rekonstruktion (1998)

d) photorealistische Visualisierung

c) 3D-CAD Modell

konstruktion diente. Dazu waren zunächstdie existierende Raumgeometrie und dienoch vorhandenen Reste des verloren ge-gangenen Baldachins geodätisch aufzu-messen. Diese wurden u.a. für die maßlicheRekonstruktion des Baldachins verwendet.Neben den geodätischen Arbeiten erfolgtedie Entzerrung der historischen Aufnah-men, z.B. für die Rekonstruktion der Par-kettgeometrie. Nach der Konstruktion eines3D-CAD-Modells mit Berücksichtigungaller gemessenen und abgeleiteten Elemen-

te wurde in Zusammenar-beit mit dem zuständigenRestaurator die Unter-suchung und Auswahl derMusterung und Farbigkeitder betroffenen Textilienund Tapeten vorgenommen.Unter Verwendung derausgewählten Materialienkonnten mit dem 3D-Photomodell des Orientali-schen Kabinetts verschiede-ne Entwürfe für die Wieder-herstellung vorgelegt wer-den (Abbildungen 6a bis6d).

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a) entzerrtes Messbild, Zustand vor der Siche-rung der Decke (1995)

b) Überlagerung eines entzerrten Messbildesnach der Sicherung der Decke (1998) mit ei-nem historischen Messbild (um 1912)

Abb. 7: Muschelgrotte im Neuen Garten

Neue Anwendungsmöglichkeitendurch digitaleEntzerrungstechnikenDigitale Entzerrungstechniken bieten abernoch weitergehende Möglichkeiten für dieAnwendung in den Bereichen Architektur,Denkmalpflege, Restaurierung und Baufor-schung. Beispielsweise können historischeAufnahmen auf aktuelle Messbilder oderbeide auf ein und dieselbe Referenzgrund-lage entzerrt werden. Damit sind Über-lagerungen und Ergänzungen von Fehl-stellen aufgrund verloren gegangener Ob-jektinformationen möglich. Wie fehlendeDeckenbereiche durch historische Bildin-formation ergänzt werden können, ist amBeispiel der teilzerstörten Decke der Mu-schelgrotte im Neuen Garten unweit desMarmorpalais zu erkennen (Abbildung 7aund 7b).

Durch die Verbindung photogrammetri-scher Verfahren mit Methoden der digita-len Bildverarbeitung ist es nicht nur mög-lich, ebene Objekte projektiv zu entzerren,sondern auch gekrümmte Oberflächen ab-zuwickeln. Dieses trifft vor allem für ein-fach gekrümmte Flächen (Zylinder und Ke-gel) zu, wodurch die Erstellung maßstäb-

licher Bildpläne von Türmen, Gewölbenund Apsiden ermöglicht wird. Ein Beispielhierfür ist die Abwicklung der Wandmale-reien in der Westapsis der Stiftskirche St.Cyriakus in Gernrode [Hemmleb und Sied-ler, 1999]. Besitzt das zu bearbeitende Ob-jekt eine doppelt gekrümmte Oberfläche,ist eine direkte Verebnung ausgeschlossen.In diesem Fall muss über eine geeigneteProjektionsfläche und die damit verbunde-ne Projektionsvorschrift entschieden wer-den. Für eine flächentreue Darstellung vonkugelförmigen Oberflächen (z.B. für dieErfassung von Kuppelmalereien) lassensich kartographische Projektionen verwen-den. Ein besonderer Anwendungsfall fürdiese Vorgehensweise ist die Abbildungund der Vergleich kartographischer Dar-stellungen von historischen Globen [Sacheret al. 1999].

Die im Artikel vorgestellten Beispielezur digitalen Bildentzerrung wurden miteiner von der Fokus GmbH Leipzig entwi-ckelten Software bearbeitet. Beruhend aufden jahrelangen Erfahrungen der Mitarbei-ter auf dem Gebiet der photogrammetri-schen und vermessungstechnischen Dienst-leistungen, insbesondere im Bereich Archi-

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tektur und Denkmalpflege, konnte dieseSoftware in Abhängigkeit von den anste-henden Fragestellungen bei der Objektbe-arbeitung ständig erweitert und vervoll-kommnet werden. Ein Teil der Software -für die projektive Bildentzerrung, Bildaus-wertung und die Montage zu maßstäblichenBildplänen - wird seit 1998 zum Verkaufangeboten [Siedler 2000].

LiteraturGehlen, S.: Das Marmorpalais, StiftungPreußische Schlösser und Gärten Berlin-Brandenburg, 1. Auflage 1998.Hemmleb, M., Siedler G.: „Abwicklungder Westapsis der Stiftskirche St. Cyriakusin Gernrode“, Photogrammetrie, Ferner-kundung, Geoinformation, Heft 4 (1999),Titelbild und S. 287-288.Hemmleb, M., Siedler, G., Sacher, G.:„Digitale Bildentzerrungen und -abwick-lungen für die Anwendung in Denkmal-pflege, Bauforschung und Restaurierung“,Von Handaufmaß bis High Tech, Interdis-ziplinäres Kolloquium, Cottbus 2000 (imDruck).Koppe, R.: „Zur Geschichte und zum ge-genwärtigen Stand des Meßbildarchivs“,Architekturphotogrammetrie gestern-heu-te-morgen, TU Berlin 1997, S. 41-57.Sacher, G., Hemmleb, M., Suthau, A.: „Ab-bildung von Globusoberflächen in die Ebe-ne mit Hilfe digitaler photogrammetrischerMethoden“, Der Globusfreund - Wissen-schaftliche Zeitschrift für Globen- und In-strumentenkunde, Band 47/48 (1999),S.305-320.Siedler, G.: Handbuch EDDI-2D (Version2.2), Fokus GmbH Leipzig, 2000.