KI in der Architektur Konservierung: 4 Anwendungen der KI für den Denkmalschutz

Die künstliche Intelligenz (KI) wird immer unverzichtbarer bei den Maßnahmen zur Wiederherstellung, Restaurierung und Konservierung des bestehenden baulichen Erbes und bietet innovative Strategien zur Bewertung des Verfalls, Risikomanagement und andere Anwendungen, die wir in diesem Artikel gemeinsam entdecken werden.

Bevor wir das Thema vertiefen, sollte man wissen, dass die KI nur im Kontext der Architektur und Konservierung effektiv implementiert werden kann, wenn ein HBIM-Modell (Heritage Building Information Modeling) vorliegt. Dies ist eine digitale 3D-Darstellung des Objekts, die äußerst informationsreich ist und darauf abzielt, die Merkmale des Artefakts in geometrischen, materiellen, architektonischen, physikalischen und anderen Aspekten treu wiederzugeben.

Die Erstellung des HBIM-Modells eines historischen Gebäudes ist wirklich sehr einfach, man muss nur das richtige Werkzeug verwenden!

Dazu empfehlen wir, sich auf eine leistungsstarke und professionelle HBIM-Software zur Wiederherstellung historischer Gebäude zu verlassen, die gleichzeitig einfach und intuitiv ist. So können Sie eine Struktur in wenigen Schritten basierend auf einer Punktwolke oder Zeichnungen in jedem Format (DXF, DWG usw.) modellieren.

HBIM-Modell mit Edificius erstellt

Was ist die architektonische Konservierung

Die architektonische Konservierung bezieht sich auf den Prozess, der darauf abzielt, das greifbare kulturelle Erbe zu schützen und insbesondere die Gebäude und Konstruktionen der Vergangenheit, um deren historische Zeugnisse zu bewahren und deren Wert an zukünftige Generationen weiterzugeben.

Die Praxis der Konservierung kann ziemlich umstritten sein, da es zwei verschiedene Denkschulen gibt:

• diejenigen, die glauben, die ursprünglichen materiellen und architektonischen Merkmale eines Werkes vollständig zu bewahren;
• diejenigen, die behaupten, dass die Konservierungsmaßnahmen nicht zu restriktiv sein sollten.

Im Allgemeinen kann die Konservierung des kulturellen Erbes durch eine konsistente, koordinierte und geplante Aktivität von Studium, Prävention, Wartung und Restaurierung sichergestellt werden, die das Ziel hat:

• die Risikosituationen im Zusammenhang mit dem kulturellen Gut in seinem Kontext zu begrenzen;
• die Identität, die physikalischen Bedingungen und die funktionale Effizienz des Gutes und aller seiner Teile im Laufe der Zeit zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten;
• die materielle Integrität und die kulturellen Werte des Gutes wiederherzustellen, wenn dies notwendig ist.

Um die Ziele der architektonischen Konservierung erfolgreich zu erreichen, könnte die gewinnende Lösung darin bestehen, sich von innovativen Werkzeugen und Technologien unterstützen zu lassen, die auf der Integration von Künstlicher Intelligenz und HBIM basieren.

Was ist Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz (KI) bezeichnet die Fähigkeit einer Maschine oder eines Computersystems, die typischen kognitiven und verhaltensbezogenen Funktionen eines Menschen zu imitieren, wie z.B. das Denken, Lernen, Planen und die Kreativität.

Systeme mit Künstlicher Intelligenz sind in der Lage, beispielsweise mit der Umgebung zu interagieren, die wahrgenommene Realität zu interpretieren, komplexe Probleme zu lösen und auf die Erreichung eines bestimmten Ziels hinzuarbeiten.

Häufige Beispiele für intelligente Systeme, mit denen wir täglich interagieren, sind virtuelle Assistenten, Suchmaschinen, Übersetzer, Navigationsgeräte usw.

KI kann auch in komplexere Systeme integriert werden, wie Roboter, IoT-Geräte, Drohnen und autonome Fahrzeuge, die die Fähigkeit haben, den Menschen bei der Durchführung von langweiligen und sich wiederholenden Aufgaben oder bei besonders komplexen, riskanten oder gefährlichen Tätigkeiten zu ersetzen.

Die Technologie der Künstlichen Intelligenz bringt bereits zahlreiche Vorteile in verschiedenen Sektoren, einschließlich des Bauingenieurwesens, wo sie zur Verbesserung der Entwurfs-, Bau- und Managementprozesse von AEC-Werken eingesetzt wird (erfahren Sie mehr, indem Sie den Artikel über KI im Bauingenieurwesen lesen).

Im Folgenden entdecken wir die potenziellen Anwendungen der KI im Bereich der Architektur, Restaurierung und Konservierung.

Wie die KI die architektonische Konservierung beeinflussen wird

Die Einführung von KI in die Prozesse der architektonischen Konservierung öffnet allmählich den Weg zu neuen und ermutigenden Formen des Wissens, des Schutzes und der Wertschätzung des bestehenden baulichen Erbes.

Dies zeigen die zahlreichen kürzlich gestarteten Forschungsprojekte zur Entwicklung innovativer Methoden zur Konservierung von Kulturgütern, die die Kombination von Künstlicher Intelligenz-Techniken (wie maschinelles Lernen und Computer Vision) mit technologischen Lösungen wie Drohnen, Robotern, 3D-Scannern usw. vorsehen.

Die Implementierung von KI im Bereich der Architektur und der Konservierung kann auf die Erreichung verschiedener Ziele ausgerichtet werden. Zu den wichtigsten und vielversprechendsten Anwendungsfällen für die Zukunft gehören sicherlich die folgenden Anwendungen:

• Erkennung und Kartierung von unzugänglichen Punkten: Drohnen mit intelligenten Sensoren ermöglichen es, die unzugänglichsten Teile eines Objekts zu erreichen und Luftaufnahmen sowie 3D-Punktwolken zu erfassen, die in die Modellierungssoftware zur Erstellung von HBIM-Modellen importiert werden. Künstliche Intelligenz ermöglicht es zudem einigen Systemen, die gesammelten Daten und Bilder zu analysieren, um den Zustand des Verfalls des Gutes zu bewerten und automatisch die Bereiche zu identifizieren, die einer Intervention oder Restaurierung bedürfen;
• Diagnose und Überwachung: Ausgehend von einem HBIM-Modell kann ein intelligentes System entwickelt werden, das in Echtzeit mit dem Gebäude kommuniziert, um den Gesundheitszustand des Objekts zu überwachen und geeignete Lösungen für dessen ordnungsgemäße Verwaltung und Konservierung vorzuschlagen. Intelligente Sensoren, die an strategischen Punkten des Gebäudes platziert sind, ermöglichen es, alle relevanten Parameter (physikalische, strukturelle, umweltliche, funktionale usw.) zu überwachen und gezielte Interventionsstrategien zur Lösung spezifischer Probleme umzusetzen;
• Wiederzusammenfügung von fragmentierten Objekten: Die Technologie der KI kann zur Rekonstruktion antiker Objekte genutzt werden, dank des Einsatzes intelligenter Roboter, die in der Lage sind, fragmentierte Artefakte, die für einen Menschen schwer wieder zusammenzufügen sind, eigenständig und in kurzer Zeit zu verarbeiten, zu kombinieren und physisch zusammenzufügen. Kürzlich wurde im Archäologischen Park von Pompeji ein Experiment durchgeführt, bei dem eine robotergestützte Infrastruktur in Kombination mit 3D-Scantechnologien sowie Techniken des maschinellen Lernens und der Computer Vision entwickelt wurde, um die Restaurierung und Wiederzusammenfügung der Deckenfresken der „Casa dei Pittori al Lavoro“ und der „Schola Armaturarum“ zu ermöglichen;
• Präventive Konservierung: Künstliche Intelligenz ermöglicht die Entwicklung prädiktiver Modelle, die in der Lage sind, Risikofaktoren und Verwundbarkeiten für historische Gebäude (aber auch für neuere Konstruktionen) zu identifizieren, basierend auf Multi-Szenario-Studien, die Umweltgefahren, Klimawandel, Nutzungsgrad der Objekte, strukturelle Aspekte usw. bewerten. Diese Modelle ermöglichen es, die Entscheidungsprozesse zu verbessern und den Verlust von historischen und künstlerischen Gütern zu minimieren. Ihr Ziel ist es, die Risiken, die Verwundbarkeit und die funktionale Lebensdauer der Gebäude zu verwalten und zur Konservierung des gebauten kulturellen Erbes beizutragen und den Beteiligten zu helfen, informiertere Entscheidungen zu treffen.

Wenn Sie im Bereich der architektonischen Konservierung tätig sind und nach einem einfachen und intuitiven Werkzeug suchen, um das digitale Modell Ihres Objekts zu erstellen, vertrauen Sie auf eine HBIM-Software zur Wiederherstellung des historischen Erbes. Mit diesem leistungsstarken Werkzeug können Sie das Gebäude direkt aus der 3D-Punktwolke oder aus Zeichnungen in jedem Format modellieren und eine realistische und zuverlässige Darstellung des Ist-Zustands der Struktur erhalten.