Schadensphänomene an Baumberger Kalksandstein, wie Schalen und sandende oder schuppende Bereiche, zeigen im Schadensverlauf Veränderungen in mikroskopischem Maßstab, bevor ein größerer Verlust eintritt. Für ein Monitoring, das eine frühzeitige Schadenserkennung zum Ziel hat, sind Methoden, die Veränderungen mit Submillimetergenauigkeit erfassen können, zielführend.

Die Erfassung von mikrotopographischen Veränderungen an Steinoberflächen erfolgt durch den Vergleich virtueller 3D-Zustandsmodelle. Diese innovative Methode überwindet die Grenzen traditioneller visueller Beurteilungen, bei denen kleinste Veränderungen oft unentdeckt bleiben.

Mittels spezieller Software werden hochaufgelöste 3D-Scans der digitalisierten Objektoberflächen übereinandergelegt und verglichen, um präzise Formunterschiede zu erkennen und farbcodiert darzustellen. Diese Technik ermöglicht sowohl eine genaue Dokumentation als auch die Visualisierung minimaler Veränderungen über Zeit, wie beispielsweise bei der Untersuchung von Verwitterungsprozessen an durch Althydrophobierung geschädigtem Baumberger Kalksandstein.

Bei einem Monitoring kann die Oberfläche eines Objekts in einem spezifischen Zeitintervall – z. B. von zwei Jahren – wiederholt gescannt werden, um zwei Verwitterungsphasen zu vergleichen. Mithilfe spezieller Software werden die Differenzen zwischen den beiden 3D-Modellen berechnet und in Falschfarben dargestellt, um das Ausmaß der Veränderungen mit Submillimetergenauigkeit ablesen zu können. So werden beispielsweise Bereiche mit Materialverlust in Gelb bis Rot dargestellt, während Blautöne auf Volumenzunahmen – minimale Verformungen – hindeuten.

Die Erfassung mikrotopographischer Veränderungen von Steinoberflächen mittels 3D-Technologie eröffnet neue Möglichkeiten in der Denkmalpflege und Restaurierungswissenschaft. Durch den Vergleich virtueller 3D-Zustandsmodelle können Verwitterungsprozesse präzise dokumentiert und analysiert werden. Die Methode besticht durch ihre hohe Genauigkeit im Submillimeterbereich und die berührungslose Arbeitsweise, was wiederholte Messungen in beliebigen Zeitintervallen ermöglicht, um frühzeitig auf Schäden aufmerksam zu werden.

Ein besonderer Vorteil liegt in der Visualisierung von Formveränderungen, die mit bloßem Auge kaum wahrnehmbar sind. Dies erlaubt eine quantitative Bewertung materieller Verluste, die sonst nicht erfassbar wären. Die vielfältigen Darstellungsmöglichkeiten der Ergebnisse, wie verschiedene Skalierungen, Betrachtungswinkel und Beleuchtungen, erleichtern die Interpretation der Veränderungen erheblich.

Diese Technik erweist sich als hervorragendes Monitoring-Werkzeug zur Erfassung und Analyse von Oberflächenveränderungen an Steinobjekten und trägt zu einer frühen Schadensdetektion und genaueren Schadensanalyse bei, die gezielte Restaurierungsmaßnahmen ermöglichen.