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3D-Druck in der Archäologie

3D-DruckZukunft und Archäologie

Kulturgeschichte der Menschheit in 3D drucken? Es geht. Fertigungsmethoden des 3D-Drucks gehen zunehmend neue Wege. Das ungeschriebene Motto der 3D-Experten scheint es zu sein, ständig die Grenzen der Technologie ausloten zu wollen. Selbst in der Archäologie eröffnet der 3D-Druck völlig neue Möglichkeiten der Dokumentation und Kopie von Artefakten. Jüngstes Beispiel ist eine Replik der Figur eines bronzenen Reiters aus einem frühkeltischen Fürstengrab in der Nähe von Unlingen (Kreis Biberach) in Baden-Württemberg. Auf einer seiner M2 cusing fertigte Concept Laser nun eine originalgetreue Kopie des frühzeitlichen Reiters. Ein fast 2800 Jahre altes Objekt wird aus Pulver gedruckt.

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3D-Druck: Zukunft und Archäologie

Der 3D-Metalldruck eröffnet der Archäologie neue Möglichkeiten in der Nutzung von Funden. Durch die Herstellung einer originalgetreuen Replik wird es möglich, Originalobjekte wissenschaftlich auszuwerten und gleichzeitig die Repliken in Ausstellungen zugänglich zu machen. Kulturgeschichte bekommt im 3D-Drucker eine Gestalt. Mit dem „Unlinger Reiter“ in der Hand blickt man auf 28 Jahrhunderte Kulturgeschichte.

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Die wissenschaftliche Bedeutung des „Unlinger Reiters“
Beim „Unlinger Reiter“ handelt es sich um die Grabbeigabe eines keltischen Fürstengrabes aus der Hallstattzeit. Die Reiterstatuette aus Bronze auf einem Doppelpferd fand sich in einem bereits in der Antike ausgeraubten Wagengrabes in Unlingen. Die Bruchkanten an den unvollständigen Beinen des Pferdes weisen darauf hin, dass die Statuette ursprünglich an einem anderen, nicht mehr erhaltenen Objekt angebracht war. Dies kann die Oberseite eines bronzenen Deckels oder die Fußkonstruktion eines größeren Bronzegefäßes oder aber ein Möbel, Wagen oder Joch gewesen sein. Aufgrund der übrigen Grabbeigaben lässt sich die Figur in das 8./7. Jahrhundert v. Chr. datieren. Aus dieser Zeit sind figürliche Darstellungen in Süddeutschland äußerst selten. Der „Unlinger Reiter“ stellt eine der ältesten Reiterdarstellungen nördlich der Alpen dar. Innerhalb der frühkeltischen Epoche Mitteleuropas ist diese Figur einmalig.

Das 3D-Projekt „Unlinger Reiter“
Der Übergang von formgebundenen Verfahren auf eine generative Fertigung eröffnet in der Archäologie neue Perspektiven zur wissenschaftlichen Auswertung und zur multiplen Ausstellung von Objekten. Bis vor wenigen Jahren konnten Fundobjekte ausschließlich durch direktes Abformen nachgebildet werden. Dieses Verfahren birgt jedoch immer die Gefahr, die Originale zu beschädigen. Durch die generative 3D-Technik ist es heute möglich, Kopien berührungsfrei anzufertigen. Als spezialisierte Methode zur Digitalisierung von Objekten wurde beim „Unlinger Reiter“ aus der Hallstattzeit die Röntgen-Computertomografie (CT) angewendet. Der Reiter aus Bronze wurde dreidimensional geröntgt und mit der Software „VG Studio Max 3.0“ von Volume Graphics ausgewertet. Die dadurch gewonnenen STL-Daten ermöglichen es, das heutige industrielle Verfahren des 3D-Drucks auf die Archäologie zu übertragen und es dort anzuwenden. Mittlerweile ist der technische Fortschritt bei Materialvielfalt und Druckgenauigkeit enorm. Concept Laser stellte dem Landesamt für Denkmalpflege Baden-Württemberg für den 3D-Ausdruck seine LaserCUSING-Technologie in Form einer M2 cusing zur Verfügung. Die Werkstoff-Ingenieure von Concept Laser fanden auch eine, dem Original vergleichbare Bronzelegierung: Eine Kupfer-Zinn-Legierung von heute, die in Bezug auf Dichte und spezifisches Gewicht, ungefähr dem Artefakt aus dem 8./7. Jahrhundert v. Chr. entspricht. Der genaue prozentuale Anteil von Kupfer und Zinn könnte noch mithilfe der Röntgenfluoreszenzanalyse bestimmt werden. So wurde der „Unlinger Reiter“ aus Bronze berührungsfrei und originalgetreu gedruckt. Der nachgebildete Reiter steht dem Originalreiter optisch und haptisch in nichts nach.

Ausblick
Für die Archäologie eröffnet die generative Herstellung von originalgetreuen Repliken durch den 3D-Druck neue Perspektiven: Ein metallischer Fund kann zu wissenschaftlichen Zwecken verfügbar bleiben. Gleichzeitig kann seine Kopie in Ausstellungen den Besuchern als Artefakt zugänglich gemacht werden. Ein historisches Fundobjekt kann prinzipiell mehrfach ausgedruckt und genutzt werden. Nur Experten könnten Unterschiede bei der Materialanalyse feststellen – denn das Pulver stammt aus der Gegenwart. Auch das Thema Re-Engineering ist kein Tabu: Im Prinzip würde es zukünftig auch möglich werden, ein stark beschädigtes Objekt zu rekonstruieren. Das Objekt könnte dann wieder die ursprüngliche Kontur annehmen, in der es gefertigt wurde. Die zerstörerischen Spuren der Geschichte an einem Objekt können so ausgeblendet werden. Das Objektdesign stammt aus der Vergangenheit der Menschheit und erlaubt uns so einen Blick auf unsere Kulturgeschichte. Der 3D-Druck macht somit Geschichte plastisch erfahrbar.

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