Digitale Restaurierung der Basilika St. Peter: Die Fallstudie zum Jubiläum 2025

Die digitale Restaurierung, die auf das architektonische Erbe angewendet wird, besteht nicht einfach darin, ein 3D-Modell zu erstellen. Es handelt sich um einen Prozess, der Erfassung, historische Informationen, diagnostische Analysen, Dokumentation der Eingriffe und Monitoring innerhalb einer abfragbaren digitalen Umgebung integriert. Der Fall der Basilika von San Pietro zeigt konkret, wie diese Technologien das Wissen der Restauratoren und Handwerker ergänzen können, ohne es zu ersetzen.

In diesem Artikel wird erläutert, wie die Fabbrica di San Pietro 3D-Erfassungen, Photogrammetrie, Punktwolken, die BIM-Methodologie und digitale Zwillinge genutzt hat, um einige der komplexesten Restaurierungsaktivitäten der Basilika zu dokumentieren und zu unterstützen. Vom digitalen Modell des Bernini-Baldachins über die Kartierung diagnostischer Informationen bis hin zur langfristigen Bewahrung der Dokumentation der durchgeführten Eingriffe und der Planung künftiger Instandhaltungsmaßnahmen zeigt das Projekt, wie die digitale Restaurierung von Bauwerken sämtliche Phasen des Prozesses begleiten kann – von der ersten Bestandsaufnahme und Analyse bis hin zur langfristigen Verwaltung und Erhaltung des Kulturerbes.

Der Weg nimmt seinen Ausgangspunkt von der Studientagung „Die Fabbrica di San Pietro: Arbeiten zur Vorbereitung des Jubiläums zwischen Erinnerung und Übergang“, die am 14. Mai 2025 auf der FERRARA EXPO stattfand. Organisiert und kuratiert von Alberto Capitanucci und Pietro Zander, Schlüsselpersonen der Fabbrica di San Pietro, brachte die Konferenz namhafte Vertreter aus der akademischen Welt, der Kirche und der Denkmalrestaurierung zusammen: Unter den institutionellen Grüßen hoben Alessandro Ippoliti, Alessandro Bozzetti, Marco Mulazzani, Massimo Manservigi, Renata Picone und Arianna Cajano die strategische und symbolische Bedeutung dieses Eingriffs hervor, der nicht nur technisch, sondern auch kulturell, spirituell und identitätsstiftend ist.

Die Vorträge folgten einem immersiven Weg zwischen Tradition und Innovation: Von der Grabstätte des Petrus bis zum Baldachin von Bernini, von den freskierte Gewölben bis zu den päpstlichen Altären wurde jeder Eingriff mit methodologischer Strenge und Offenheit gegenüber den neuen digitalen Grenzen der Restaurierung präsentiert. Die Beiträge von Experten wie Sante Guido, Giorgio Capriotti, Fabio Morresi, Guido Cianciulli, Giovanni Nicoli und Giovanni Cavallo skizzierten ein detailliertes Bild der geleisteten Arbeit und der zukünftigen Herausforderungen, mit besonderem Augenmerk auf Nachhaltigkeit, wissenschaftliche Diagnosen und dreidimensionale Dokumentation.

Diese Konferenz war nicht nur ein technisches Update, sondern ein echtes methodologisches Manifest: Sie zeigte, wie sich die Fabbrica di San Pietro grundlegend in der Art und Weise erneuert, wie Restaurierung konzipiert, dokumentiert und vermittelt wird, und markiert einen epochalen Übergang zu einem integrierten Modell des Schutzes, der Nutzung und des Wissens. Eine Fabbrica, die sich im Hinblick auf das Jubiläum 2025 nicht nur um Stein und Metall kümmert, sondern auch die Art und Weise, wie Geschichte erzählt und geschützt wird, neu schreibt.

Digitale architektonische Restaurierung: was bedeutet das

In der digitalen Restaurierung werden BIM, 3D-Erfassung, Photogrammetrie und digitale Zwillinge zu Werkzeugen, um das Gedächtnis des Objekts zu bauen und zu bewahren. Das Modell repräsentiert nicht nur Geometrien: Es kann jedes Element mit historischen Dokumenten, Fotografien, diagnostischen Untersuchungen, Materialinformationen, Phänomenen des Verfalls und durchgeführten Eingriffen in Beziehung setzen.

Wie aus der Erfahrung der Fabbrica di San Pietro hervorgeht, kann dieses Gedächtnis direkt mit dem dargestellten Objekt verknüpft und abfragbar gemacht werden. Ein besonders wichtiger Aspekt, da keine Restaurierung als endgültig betrachtet werden kann: Die Möglichkeit, in Zukunft zu wissen, was getan wurde, wo und warum, bedeutet, einen wesentlichen Teil des Erhaltungsprozesses an zukünftige Generationen zu übertragen.

Restaurierungen des Jubiläums 2025: Eine neue Saison für die Fabbrica di San Pietro

Die Baustelle für das Jubiläum 2025 markiert den Eintritt der Fabbrica di San Pietro in eine neue Ära der Erhaltung, in der der Schutz des Erbes auf drei Säulen basiert: Respekt vor dem Material, methodologische Innovation und Wissenszugänglichkeit. Ein replizierbares Modell, das die Vatikanische Basilika nicht nur zu einem Ort des Glaubens, sondern zu einem lebendigen Labor für Wissenschaft, Geschichte und Zukunft macht.

Die Vatikanische Basilika stellt eine logistische und wissenschaftliche Herausforderung mit ihren 22.000 m^² Fläche und 1 Million m^³ Volumen dar und erfordert Eingriffe in „hohen Lagen“. Die teleskopischen und hängenden Gerüste, die so konzipiert sind, dass sie die Liturgien nicht stören, symbolisieren die ständige Aufmerksamkeit für die spirituelle Funktion des Ortes. Hier trifft Technik auf Hingabe.

In diesem Kontext gliedern sich die Restaurierungen in eine Reihe gezielter Eingriffe, die einige der symbolischsten und komplexesten Orte der Basilika betreffen. Jede Maßnahme ist das Ergebnis einer Synergie zwischen fortgeschrittenen technischen Fähigkeiten und tiefem historischem Bewusstsein, im Zeichen einer Erhaltung, die sowohl Respekt als auch Innovation ist.

Schlüsselinterventionen: Vom Baldachin zur Grabstätte des Petrus

Unter den beteiligten Arbeiten stechen einige emblematische Eingriffe hervor, die den material-spezifischen Ansatz erzählen, der auf der Baustelle des Jubiläums verfolgt wird:

• der Baldachin von Bernini – material-spezifische Restaurierung:
  eine barocke Ikone von 30 Metern Höhe, die Gegenstand einer anspruchsvollen Restaurierung ist: Mikro-Sandstrahlungen mit Walnussschalen, selektive Reinigungen mit umweltfreundlichen Lösungsmitteln und Konsolidierungen mit mikro-kristallinen Wachsen. Beim Reinigen der Oberflächen kamen überraschende Details wie geschnitzte Insekten zum Vorschein, Zeugnisse der berninischen Theatralik;
• der Stuhl Petri – Licht und Struktur im Gleichgewicht:
  dank Mikro-Injektionen von Harzen und Laserreinigungen hat die Vergoldung wieder mit dem Licht des Alabasters des Gloria-Fensters kommuniziert. Eine Operation, die ohne den Austausch der originalen Holzverankerungspunkte durchgeführt wurde;
• die päpstlichen Gräber und die Pietà – Schutz und Transparenz:
  die Gräber von Paul III. und Urban VIII. wurden mit chelatierten Technologien und bakteriellen Bioreinigungen behandelt. Die Pietà von Michelangelo ist nun durch eine UV-beständige Verbundglasschutzhülle geschützt, die Schutz bietet, ohne den emotionalen Eindruck des Werkes zu verlieren.

Relief Baldachin – Restaurierungen des Jubiläums 2025

Digitale Technologien für die Restaurierung: von der Photogrammetrie zu digitalen Zwillingen

Die technologische Entwicklung, die auf die Restaurierung angewendet wird, hat neue Möglichkeiten für das Wissen, die präventive Erhaltung und die Wertschätzung des Erbes eröffnet. In der Fabbrica di San Pietro sind die digitalen Technologien nicht nur einfache Hilfsmittel, sondern Bestandteile einer integrierten Strategie, die es ermöglicht, das Gut im Laufe der Zeit zu erfassen, zu dokumentieren und zu überwachen.

Von der 3D-Erfassung zur Punktwolke der Basilika

Der Prozess beginnt mit der Erfassung. Für die Basilika wurden Techniken des Laser-Scannings, LiDAR und der Photogrammetrie verwendet, mit traditionellen und Drohnen-Fotografien. Das Ergebnis ist eine dreidimensionale Darstellung von höchster Präzision, auf der die nachfolgenden Aktivitäten des Wissens und der Restaurierung aufgebaut werden können.
Die Gesamterfassung der Basilika umfasst über 22 Milliarden Punkte und ermöglicht es, sowohl das Äußere als auch das Innere des Denkmals zu erkunden. Für den Baldachin von Bernini wurde eine Wolke erstellt, die aus über 4 Milliarden Punkten besteht. Das Modell wurde anschließend in 71 Teile organisiert, die durch Namen und Codes identifiziert wurden, sodass die verschiedenen Elemente des Werkes separat konsultiert und analysiert werden können.
In diesem Schritt hört die Erfassung auf, nur eine geometrische Darstellung zu sein: Durch die Segmentierung und die Verknüpfung von Informationen mit den einzelnen Elementen wird die Punktwolke schrittweise zu einem Informationsmodell des Kulturerbes.

Digitale Dokumentation der Restaurierung: ein abfragbares Archiv

Eine der bedeutendsten Anwendungen betrifft die digitale Dokumentation der Restaurierung. Das Modell kann als echtes Archiv fungieren: Jedes Objekt kann mit Informationen, Datenblättern, Fotografien und historischer Dokumentation aus den Archiven der Fabbrica di San Pietro verknüpft werden.
Im Fall der durch Photogrammetrie gewonnenen Punktwolken ist es zudem möglich, auf die Fotografien zurückzugreifen, die das Modell erzeugt haben. Durch die Auswahl eines bestimmten Abschnitts oder sogar eines spezifischen Punktes kann der Betreiber die Aufnahmen abrufen, die dieses Gebiet detaillierter dokumentieren. Auf diese Weise bleiben Geometrie und Fotografie innerhalb desselben Wissensumfelds verbunden.
Auch die Ergebnisse der diagnostischen Untersuchungen können in informative Layer umgewandelt und direkt auf dem Modell kartiert werden. Baustellenfotografien, Entnahmepunkte, Ergebnisse der Untersuchungen, Anmerkungen und andere Informationen bleiben somit nicht in separaten Dokumenten verteilt, sondern können der Position und dem Element, auf das sie sich beziehen, zugeordnet werden. In einer kollaborativen Plattform werden Modelle und Informationen zudem für die am Prozess beteiligten Betreiber zugänglich.

BIM und 3D-Modell zur Planung des Gerüsts des Baldachins

Das digitale Modell dient nicht nur der Dokumentation dessen, was existiert. Bei der Restaurierung des Baldachins wurde die Punktwolke mit dem BIM-Modell des maßgeschneiderten Gerüsts in Beziehung gesetzt. Dies ermöglichte die Bewertung möglicher Interferenzen zwischen den temporären Strukturen und dem Werk, die Überprüfung der Bewegungsräume der Betreiber und die Durchführung von Maßkontrollen direkt in der digitalen Umgebung.
Dies ist ein konkretes Beispiel dafür, wie BIM, angewendet auf die Restaurierung, von der einfachen Darstellung zur Simulation und präventiven Überprüfung der Baustellenaktivitäten übergehen kann.

Verfall, Techniken und Eingriffe direkt im Modell kartieren

Für die Restauratoren kann das digitale Modell auch die Unterstützung bieten, um Materialien, Ausführungstechniken und den Erhaltungszustand zu kartieren. Die verschiedenen Bereiche können segmentiert und mit nicht-geometrischen Daten verknüpft werden, wodurch die traditionellen zweidimensionalen Unterlagen in abfragbare dreidimensionale thematische Ansichten umgewandelt werden.
In Fällen, in denen das Werk überwiegend zweidimensional ist, wie bei einigen dekorierten Oberflächen, kann die Dokumentation direkt auf hochauflösenden Fotografien erfolgen. Über mobile Geräte können die Betreiber vor Ort die Anzeichen von Verfall kartieren und Detailfotografien, Dokumente, Protokolle, Zeitpläne, Audioanmerkungen oder andere während des Eingriffs produzierte Materialien verknüpfen.

Vom digitalen Zwilling zur zukünftigen Wartung

Dank der hochdichten Photogrammetrie und der 3D-Modellierung können die restaurierten Elemente mit millimetergenauer Präzision dokumentiert werden. Die „digitalen Zwillinge“ der Werke – von der Kathedra bis zum Baldachin – ermöglichen es, den Erhaltungszustand im Laufe der Zeit zu überwachen.
Nach Abschluss der Arbeiten ist es zudem möglich, das Modell auf den Zustand nach der Restaurierung zu aktualisieren und es mit dem vorherigen Zustand zu vergleichen. Das System bewahrt somit die Spur der durchgeführten Transformationen und ermöglicht eine sofortige Lesbarkeit des „Vorher“ und „Nachher“, wie es beim Baldachin und der Kathedra der Fall war.
Diese Informationsbasis eröffnet auch die Planung der Wartung und die Integration von Daten aus Umweltsensoren, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, und verknüpft sie mit den Elementen des Modells. Die Perspektive, die von der Fabbrica di San Pietro aufgezeigt wird, ist die einer BIM-Verwaltung, die auch alltägliche Aktivitäten, Meldungen und operative Koordination durch gemeinsame Kontrollinstrumente unterstützen kann.
Zu diesen Möglichkeiten gesellen sich bereits andere Technologien zur Erhaltung: Im Herzen der Vatikanischen Nekropole leitet die neue LED-Beleuchtung „tunable white“ (2700-5700 K) die Besucher diskret, während mikroklimatische Sonden und HEPA-Filter die gesundheitliche Sicherheit und die materielle Erhaltung gewährleisten.

Punktwolke-Vermessungen – Restaurierungen des Jubiläums 2025

Von der handwerklichen Tradition zu nachhaltigen Lösungen

Die Restaurierung der Basilika von San Pietro zeichnet sich nicht nur durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien aus, sondern auch durch die Wertschätzung des handwerklichen Wissens und die Annahme nachhaltiger Lösungen. Tradition und Innovation treffen in einem multidisziplinären Ansatz aufeinander, der die Verträglichkeit der Materialien, den Respekt vor der Umwelt und die Kontinuität der historischen Kompetenzen in den Mittelpunkt stellt.

• Sanpietrini, Restauratoren, Ingenieure und Chemiker: Neben den Sanpietrini, den direkten Nachfahren der Handwerker seit 1814, arbeiten Chemiker, Physiker, Architekten und akademische Restauratoren zusammen und schaffen eine Synergie von Exzellenz. Jeder Eingriff ist eine Vermittlung zwischen materiellem Gedächtnis und methodologischer Innovation.
• Nachhaltige und verträgliche Restaurierung: Lösungsmittel mit geringer Umweltbelastung, enzymatische Bio-Reinigungen, nanostrukturierte Konsolidierungsmörtel: Die Basilika von San Pietro wird zu einem Fallbeispiel für operative Nachhaltigkeit.

Das Verhältnis zwischen handwerklicher Tradition und digitaler Technologie ist daher keine Gegensätzlichkeit. Die digitale Technologie ermöglicht es auch den handwerklichen Fähigkeiten, ein strukturiertes und übertragbares Wissen zu hinterlassen, und erleichtert den Austausch zwischen den Akteuren, die am selben Objekt arbeiten, auch aus der Ferne.

Stuckarbeiten und Dekorationen: experimentelles Protokoll für das Gewölbe von Michelangelo

Die Restaurierung der Stuckarbeiten vom Michelangelo-Gewölbe erforderte einen experimentellen Ansatz, der auf fortgeschrittenen wissenschaftlichen Analysen und der Verwendung kompatibler Materialien basierte. Die Arbeiten wurden mit äußerster Vorsicht durchgeführt, um die Integrität des Werkes zu bewahren und vollständig reversible Eingriffe zu gewährleisten. Im Detail:

• fortgeschrittene Diagnostik und kompatible Materialien:  unter dem Michelangelo-Gewölbe haben SEM-EDX-, FTIR- und PLM-Untersuchungen die Konservierung mit Nanokalk und Ammoniumkaseinat geleitet. Die Reinigungstechniken – von deionisiertem Wasser bis hin zu „synthetischem Speichel“ – wurden ausgewählt, um eine maximale Reversibilität zu gewährleisten;
• Prävention, Monitoring und Klimamodellierung: Die Datenlogger in der Kuppel haben die optimalen thermo-hygrometrischen Intervalle definiert, während Tests an experimentellen Platten praktische Hinweise für die Phasen der Wiederanpassung und Verfugung geliefert haben.

Um aus nächster Nähe zu sehen, wie Tradition und Innovation in der Erhaltung und Restaurierung der Basilika von San Pietro Gestalt annehmen, schauen Sie sich das folgende Video an:

Ein kultureller und technologischer Übergang: Die Zukunft der digitalen Restaurierung in San Pietro

Die Restaurierung im Hinblick auf das Jubiläum ist kein einfaches Zurück zu den Wurzeln, sondern eine tiefgreifende Transformation der Art und Weise, wie das Erbe interpretiert, dokumentiert und weitergegeben wird. Es geht nicht nur darum, das Material zu bewahren, sondern neue Sprachen zu entwickeln, um es zu lesen, zu verwalten und zu erzählen. Es ist ein Übergang, das handwerkliches Wissen mit digitaler Präzision vereint und den Weg zu einem reproduzierbaren Modell des Schutzes und der Wertschätzung des Bestehenden ebnet.

Der zentrale Punkt ist die Kontinuität des Wissens. Jede Intervention produziert Informationen, die entscheidend für die nachfolgende Restaurierung sein können: Die digitale Speicherung der Dokumentation, ihre Zuordnung zum genauen Ort, auf den sie sich bezieht, und ihre Abfragbarkeit bedeutet, die heute geleistete Arbeit in ein operatives Werkzeug für diejenigen zu verwandeln, die sich morgen um das Gut kümmern.

Für diejenigen, die im Bereich der Restaurierung, des historischen Bauens oder der Planung tätig sind, stellen diese Inhalte eine konkrete Ressource dar, um die Herausforderungen der Revitalisierung des Bestands zu bewältigen. Laden Sie das vollständige PDF der Studienveranstaltung „Die Fabbrica di San Pietro: Arbeiten zur Vorbereitung des Jubiläums zwischen Erinnerung und Übergang“ herunter, um die Inhalte, die Protagonisten und die modernen Methoden, die auf der Baustelle des Vatikans angewendet werden, näher zu erkunden.

Aber verstehen reicht nicht aus: Es ist auch notwendig, mit geeigneten Werkzeugen zu handeln. Wer sich mit der Wiederherstellung historischer Gebäude beschäftigt, hat heute Zugang zu HBIM-Software mit integrierten Modellierungsumgebungen, die in der Lage sind, Erfassungen aus Punktwolken, DWG/DXF- oder IFC-Dateien in intelligente digitale Modelle zu verwandeln. Durch spezifische parametrische Objekte (Gewölbe, Kuppeln, Holzböden, Nischen, Rippen) ist es möglich, den Ist-Zustand treu darzustellen, Risse zu identifizieren, degradierte Bereiche zu rekonstruieren und automatisch technische Dokumentationen, Ausführungspläne und 3D-Renderings zu erstellen.

In einem Kontext, in dem das bestehende Erbe eine Ressource ist, die intelligent und respektvoll gewertet werden muss, ist der Zugang zu digitalen Werkzeugen, die für die Wiederherstellung gedacht sind, nicht nur ein Vorteil: Es ist eine berufliche Notwendigkeit. Testen Sie sofort die Software zur Digitalisierung und Modellierung des historischen Bestands mit HBIM-Werkzeugen!

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FAQ – Digitale Restaurierung

Was ist digitale Restaurierung in der Architektur?

Es ist der integrierte Einsatz von 3D-Erfassung, Photogrammetrie, BIM/HBIM, Informationsmodellen und Dokumentationssystemen zur Unterstützung von Wissen, Planung, Erhaltung und Wartung von Gebäuden und historischen Gütern. Das Digitale ergänzt die materielle Restaurierung und ermöglicht es, die während des gesamten Prozesses produzierten Informationen zu organisieren und zu bewahren.

Wozu dient BIM in der Restaurierung?

BIM ermöglicht es, Informationen mit den Elementen des Gebäudes oder Werkes zu verknüpfen und Geometrie, historische Dokumentation, Untersuchungen, Verfall und Eingriffe zu verbinden. Im Fall der Basilika von San Pietro wurde es auch verwendet, um die Erfassung des Baldachins mit dem Entwurf des Gerüsts in Beziehung zu setzen und im Voraus auf mögliche Interferenzen und Arbeitsräume zu überprüfen.

Wie wird die digitale Dokumentation einer Restaurierung erstellt?

Die digitale Dokumentation der Restaurierung kann 3D-Erfassungen, Fotografien, BIM/HBIM-Modelle, diagnostische Analysen, Informationen über Materialien und Daten zu den durchgeführten Eingriffen integrieren. Diese Informationen können direkt mit den Elementen des Modells verknüpft werden, wodurch ein abfragbares und im Laufe der Zeit aktualisierbares digitales Archiv entsteht.

Wozu dient die Punktwolke in der architektonischen Restaurierung?

Die Punktwolke ermöglicht eine sehr detaillierte dreidimensionale Darstellung des Ist-Zustands eines Gebäudes oder Werkes. In der digitalen architektonischen Restaurierung bildet sie eine geometrische Basis für Analysen, Messungen, BIM-Modellierung, Kartierung des Verfalls und Planung der Eingriffe. Im Fall der Basilika von San Pietro umfasst die Gesamterfassung über 22 Milliarden Punkte, während die des Baldachins von Bernini über 4 Milliarden Punkte hinausgeht.

Welche Rolle spielt die Photogrammetrie in der digitalen Restaurierung?

Die Photogrammetrie ermöglicht es, Geometrien und Oberflächen digital aus Fotografien zu rekonstruieren. In der Restaurierung kann sie verwendet werden, um Punktwolken und 3D-Modelle zu erzeugen, aber auch um eine Verbindung zwischen dem Modell und den Originalfotografien aufrechtzuerhalten: Der Betreiber kann so hochauflösende Bilder bestimmter Bereiche des Werkes einsehen und sie für Analysen und Dokumentationen nutzen.

Was ist ein digitaler Zwilling in der Restaurierung?

Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Darstellung des Gutes, die Geometrie und Informationen über den Erhaltungszustand, die Eingriffe und das Monitoring integrieren kann. In der Restaurierung ist sein Wert daher nicht nur repräsentativ: Er kann zu einem Werkzeug werden, um den Zustand des Gutes vor und nach den Arbeiten zu vergleichen, das Gedächtnis der Eingriffe zu bewahren und zukünftige Wartungsaktivitäten zu planen.