03. Dez. 2018
Blick auf das mittelalterliche Gubbio am steilen Hang des Monte Ingino in Umbrien.

Blick auf das mittelalterliche Gubbio am steilen Hang des Monte Ingino in Umbrien.

Die Wiege der europäischen Zivilisation steht am Mittelmeer, entsprechend reich ist das kulturelle Erbe der mediterranen Welt. Für die Staaten im Süden der EU bedeutet sein Erhalt allerdings auch eine geradezu herkulische Aufgabe. Das EU-Projekt HERACLES will jetzt High-Tech-Beobachtungstechnologien und entsprechende Auswertungs- und Datenbanktechnologien in einer kostengünstigen Computerplattform zusammenführen, so dass auch kleinere Kulturerbe-Stätten sich Hilfe nach aktuellem Stand der Technik leisten können.

21 Jahre hielt die Hafenfestung von Candia im 17. Jahrhundert dem Angriff der Türken stand. Am 1. August 1648 schloss das Expeditionskorps unter Führung von Jussuf Pascha die Hauptstadt des venezianischen Kreta ein, am 27. September 1669 kapitulierte der venezianische Generalkapitän Francesco Morosini. Das Castel del Molo stand während der ganzen Zeit unter Beschuss durch ottomanische Batterien, schließlich kontrollierte es den lebenswichtigen Hafen, über den der Nachschub für die Belagerten lief.

Das Castel del Molo, heute Koules, am Eingang zum Alten Hafen von Iraklio, Kreta.

Das Castel del Molo, heute Koules, am Eingang zum Alten Hafen von Iraklio, Kreta.

Bild: Bernard Gagnon/CC BY-SA 3.0
Der Palazzo dei Consoli in Gubbio ist Ausdruck von mittelalterlichem Bürgerstolz und durch Hangrutschungen bedroht.

Der Palazzo dei Consoli in Gubbio ist Ausdruck von mittelalterlichem Bürgerstolz und durch Hangrutschungen bedroht.

Bild: Zyance/CC BY-SA 2.5
Der minoische Palast von Knossos ist eines der HERACLES-Beispielprojekte.

Der minoische Palast von Knossos ist eines der HERACLES-Beispielprojekte.

Bild: Bernard Gagnon/CC BY-SA 3.0
Blick aus der Loggia des Palazzo dei Consoli, Gubbio, auf die via Baldassini in 60 Metern Tiefe.

Blick aus der Loggia des Palazzo dei Consoli, Gubbio, auf die via Baldassini in 60 Metern Tiefe.

Bild: Veliko/CC BY-SA 3.0
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Das Castel del Molo, heute Koules, am Eingang zum Alten Hafen von Iraklio, Kreta.

Bild: Bernard Gagnon/CC BY-SA 3.0

Der Palazzo dei Consoli in Gubbio ist Ausdruck von mittelalterlichem Bürgerstolz und durch Hangrutschungen bedroht.

Bild: Zyance/CC BY-SA 2.5

Der minoische Palast von Knossos ist eines der HERACLES-Beispielprojekte.

Bild: Bernard Gagnon/CC BY-SA 3.0

Blick aus der Loggia des Palazzo dei Consoli, Gubbio, auf die via Baldassini in 60 Metern Tiefe.

Bild: Veliko/CC BY-SA 3.0

Die Kanonen der Türken konnten dem Fort keine dauerhaften Schäden beibringen, doch inzwischen spürt es den Zahn der Zeit und vor allem den des Klimawandels. "Die Wellenhöhe hat sich in den vergangenen Jahren erhöht und bedroht inzwischen die Festung", erklärt Giuseppina Padeletti vom italienischen Staatlichen Wissenschaftsrat CNR in Rom. Bei rauem Wetter donnern Brecher an die Kalksteinbastionen, die unmittelbar aus dem Wasser emporragen, und zerren an den Steinblöcken. Sie hüllen Koules, wie die Festung inzwischen heißt, komplett in Gischt, weiße Salzverkrustungen an den Wällen zeigen an, wohin das Salzwasser inzwischen gedrungen ist. Hinzu kommen Schäden durch die Luftverschmutzung des modernen Iraklio.

Europäisches Kulturerbe steht unter Stress

Giuseppina Padeletti ist Software-Ingenieurin und leitet das EU-Projekt HERACLES zum Schutz des Kulturellen Erbes im Mittelmeerraum. Das Castel del Molo gehört ebenso wie der minoische Palast von Knossos im Hinterland von Iraklio zu den Beispielen, an denen gezeigt werden soll, wie das reiche kulturelle Erbe Europas vor den Folgen des Klimawandels geschützt werden kann. "Wir wollen ein System entwickeln, das kosteneffizienten Unterhalt und Restaurierung ermöglicht", so Padeletti. Dazu greifen sie und ihre Kollegen auf das ganze Instrumentarium moderner Beobachtungstechnologien zurück. Satellitendaten werden zur Protokollierung von Veränderungen am Bauwerk herangezogen, bodengestützte Laserscans zeichnen die Oberfläche der Bollwerke im Zentimetermaßstab auf, Drohnen unterstützen das aus der Luft. Hinzu kommt das gesamte Arsenal der Wetter und Ozeanbeobachtung, mit dem man die Umweltsituation erfasst.

All diese Daten laufen in einer eigens programmierten Computerplattform zusammen, die den Denkmalschützern vor Ort sinnvolle Informationen und Handlungsempfehlungen liefern soll, ohne dass diese in der Flut unterschiedlichster Daten ertrinken. "In dieser Integration der verschiedenen Technologien und Datenformate liegt die wirkliche Herausforderung, denn die Technologien selbst gibt es seit Jahren und inzwischen sind sie auch mehr oder weniger gut erprobt", erklärt Francesco Saldovieri, Elektronikingenieur beim CNR in Neapel, der HERACLES als technischer Manager koordiniert und darüber hinaus das Teilprojekt zu Bodenradar leitet.

Fundamente der mittelalterlichen Mauern stehen unter Beobachtung

Das Bodenradar spielt im dritten Anwendungsbeispiel von HERACLES eine wesentliche Rolle: Der mittelalterliche Kern von Gubbio liegt an der steilen Flanke des Monte Ingino, schon zur Blütezeit der umbrischen Kommune errichtete man Mauern gegen Erdrutsche, die die steil ansteigende Stadt bedrohten. "Dieses Risiko ist gestiegen, weil die unwetterartigen Regenfälle, die sie auslösen, in Stärke und Zahl zunehmen", so Padeletti. Die Experten von HERACLES setzen daher das Bodenradar ein, um die Standfestigkeit der Schutzmauern oberhalb der Stadt und vor allem den Palazzo dei Consoli zu untersuchen. In diesem Rathaus aus dem 14. Jahrhundert brachten die Einwohner von Gubbio ihren gesamten Lokalstolz zum Ausdruck, heraus kam eine kommunale Trutzburg, deren strahlendes Weiß gegen das Grün des Monte Ingino noch aus großer Entfernung zu sehen ist.

Das Bauwerk war nicht nur ein Zeichen einer stolzen Kommune, es ist auch ein ingenieurtechnisches Meisterwerk. Wegen der steilen und unregelmäßigen Bergflanke ruht der Palast auf zwei Fundamenten, die Fassade zur via Baldassini hin ist 60 Meter hoch. In den mehr als 600 Jahren seit Errichtung des Palastes haben sich die beiden Fundamente unterschiedlich bewegt, so dass sich in der Loggia 60 Meter über Straßenniveau starke Risse aufgetan haben. Mit Satelliten und Laserscan werden auch hier die Bodenbewegungen verfolgt, mit einem Bodenradar rücken die Ingenieure dagegen dem mittelalterlichen Gebäude zu Leibe. In drei Zonen mit besonders deutlichen Rissen wurden die Geräte im Sommer 2017 eingesetzt. Sie durchleuchteten die Wände bis in 70 Zentimeter Tiefe und zeigten, dass die Risse nur durch die oberste Ziegelschicht verliefen. Die weitere Überwachung im Innern des Gebäudes wird durch vergleichsweise preiswerte Bewegungsmesser und Dehnungssensoren übernommen.

Modernste Überwachungstechnologien trotz geschrumpfter Budgets

"Die wirtschaftliche Nachhaltigkeit des Systems ist uns ganz wichtig, wir können nicht weiter der Illusion nachhängen, dass wir jede verfügbare Technologie unabhängig von ihren Kosten einsetzen können", betont Francesco Saldovieri. Gerade die Staaten mit besonders umfangreichen Beständen an Kulturerbe wie eben Italien und Griechenland stehen vor herkulischen Aufgaben, denn die Wirtschaftskrise hat bei ihnen die Budgets für die Erhaltung von Baudenkmälern drastisch schrumpfen lassen. Satellitendaten kommen bei HERACLES vor allem aus europäischen Quellen, die im Rahmen der Copernicus-Initiative kostenfrei verfügbar sind. Von allen Rohdaten soll die Computerplattform auch nur einen abgespeckten Satz beinhalten, mit dem die Praktiker vor Ort oder in den Denkmalschutzbehörden etwas anfangen können. "Wir hinterlegen nur die Ergebnisse von Modellrechnungen oder die Zusammenfassungen von Sensormessungen, die wirklichen Rohdaten werden in der Regel nicht gespeichert", sagt der Elektronikingenieur.

Gubbio und Iraklio sind als Anwendungsbeispiele auch Partner im HERACLES-Konsortium, erhalten also nach Projektende die Computerplattform mitsamt allen Daten und Empfehlungen zur Verfügung gestellt. Wie es mit anderen Interessenten aussieht, die das System ebenfalls gern ausprobieren möchten, steht noch nicht fest. Kostenfrei dürfte die Nutzung der Forschungsergebnisse für sie nicht sein, schließlich sind im Konsortium auch Firmen vertreten, die mit solchen Datenanwendungen Geld verdienen.