Denkmal bewahren: 3D-Scanning für den Kölner Dom

Mit 157 Metern Höhe trugen die Türme des Kölner Doms nach ihrer Fertigstellung 1880 für einige Jahre den Titel des höchsten Gebäudes der Welt. Heute zählen sie weiterhin zu den anspruchsvollsten Scanobjekten des europäischen Denkmalbestands. In diesem Beitrag beschreiben wir, wie wir eine Deformationsmessung mit 0,3 mm absoluter Genauigkeit vollständig vom Boden aus geliefert haben.

Warum Deformationsmonitoring bei gotischem Mauerwerk entscheidend ist

Gotische Türme funktionieren nur durch das präzise Zusammenspiel aus Eigengewicht des Mauerwerks und Windlasten. Bereits millimetergroße differentielle Setzungen in den Fundamenten können über Jahre Rissbildungen und Tragfähigkeitsverluste auslösen. Regelmäßige geodätische Überwachung liefert die Früherkennung, mit der Restaurierungsmaßnahmen gezielt geplant werden können.

Das Kontrollnetz

Die Grundlage jeder Deformationsmessung ist ein stabiles äußeres Bezugsnetz. Wir installierten zwölf zwangsgezentrische Edelstahlpfeiler im tragfähigen Untergrund rund um den Dom und verbanden sie durch hochpräzise Totalstationsmessungen. Dieses Netz wurde vor Beginn der Scanarbeiten unabhängig geodätisch verifiziert.

Long-Range-Scanning auf 157 Metern

Für die Aufnahme der oberen Turmzonen wählten wir die Leica ScanStation P50 mit 1.000 Metern Reichweite und 0,8 mm Rauschmaß bei 50 m. Ziele in 120 bis 157 Metern Entfernung waren stark von Strahldivergenz und atmosphärischer Refraktion beeinflusst. Deshalb nutzten wir ein eigenes Korrekturmodell auf Basis von Temperatur- und Feuchteprofilen entlang des Höhenverlaufs.