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StartseiteForschung aktuellDas digitale Krabbeln18.02.2020

Berliner Naturkundemuseum Das digitale Krabbeln

Berliner Prachtkäfer oder Töpferwespe - auch vor den kleinsten Insekten macht die Digitalisierung nicht halt. Das Berliner Naturkundemuseum fotografiert die komplette Sammlung in 3D. Künftig reichen wenige Klicks, um sich 30 Millionen Exemplare am Computer anschauen zu können.

Von Volkart Wildermuth

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Für die Digitalisierung der Streifenwanze in 3D werden  25.000 Aufnahmen zu einem Bild zusammengefügt. (copyright Sebastian Schmelzle, Digitales Naturhistorisches Archiv Darmstadt e.V.)
Für die Digitalisierung der Streifenwanze in 3D werden 25.000 Aufnahmen zu einem Bild zusammengefügt. (copyright Sebastian Schmelzle, Digitales Naturhistorisches Archiv Darmstadt e.V.)
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Unter dem Dino rechts abbiegen und schon ist man in der Digitalisierungs-Manufaktur. Auf der einen Seite stehen große Metallschränke, in der Mitte leuchtende Scanner aller Bauarten und gegenüber die alten Holzkabinette.

"Wir stehen vor den historischen Schränken  der Hymenopterensammlung, also Bienen, Wespen, Ameisen. Und aus diesen Schränken werden die genadelten Tiere dann herausgenommen, um in dem Digitalisierungsprozess aufgearbeitet zu werden."

Bernhard Schurian, zuständig für die technischen Aspekte der Digitalisierung am Museum für Naturkunde in Berlin, zieht einen alten Holzkasten aus dem Schrank. Unter der Glasscheibe rund hundert Töpferwespen aus Asien: Fein säuberlich eine neben der andern auf Nadeln aufgespießt. Unter jedem Insekt steckt jeweils noch ein kleiner Stapel Papierzettelchen. Die untersten noch in Sütterlin beschrieben, die oberen schon mit der Schreibmaschine.

(Copyright Volkart Wildermuth / Deutschlandradio)Ein alter Holzkasten aus der Insektensammlung des Naturkundemuseums Berlin mit Töpferwespen aus Asien (Copyright Volkart Wildermuth / Deutschlandradio)

"Die Etiketten sind eigentlich für uns fast interessanter, als jedes einzelne Tier abzubilden, weil auf den Etiketten steht, wer es wann, wo gesammelt hat. Das heißt, aufgrund der Etiketten können wir dann zurückführen, wo die Tiere vorkommen oder vorgekommen sind in den letzten 200 Jahren. Ich nehm‘ das jetzt mal raus. Der erste Schritt wäre, dass wir einen Scan machen des kompletten Kastens."

30 Millionen Insekten werden dreidimensional digitalisiert

Bernhard Schurian legt den Holzkasten in den Scanner. Alles wird hell ausgeleuchtet. Motoren fahren ein langes Objektiv in exakt berechneten Schleifen über die Töpferwespen. Aus 240 Einzelaufnahmen wird ein Bild zusammengepuzzelt und dann online gestellt. Und diese Bilder werden tatsächlich von Forschern weltweit heruntergeladen.

"Dadurch, dass wir einen ersten Überblick über die gesamte Sammlung zur Verfügung gestellt haben, war es Wissenschaftlern - ich glaube aus Südamerika - möglich zu sagen, dass diese Art in der Form neu beschrieben worden ist, das wir die weiter untersuchen müssen. Wir haben von Externen Impulse bekommen, um die Qualität der Sammlung nochmals zu verbessern."

Die Insekten in 3D werden aus rund 25.000 Aufnahmen zusammengefügt. Aus annähernd 400 Perspektiven werden Bilder mit einem 12-Megapixel-Sensor aufgenommen. Dafür braucht der Scanner mehrere Stunden. Am Ende benötigt jedes Objekt einige Gigabyte an Speicherplatz. (Copyright Hochschule Darmstadt / Gregor Schuster)Der 3D-Scanner am Naturkundemuseum Berlin, eine Entwicklung der Hochschule Darmstadt und der TU Darmstadt, ist die weltweit erste Spezialkamera dieser Art. (Copyright Hochschule Darmstadt / Gregor Schuster)

Erzählt Frederik Berger, der die Digitalisierung aller 30 Millionen Objekte im Museum für Naturkunde organsiert. Die 15 Millionen Insekten machen den Anfang, der Brachiosaurus, der durch ein Fenster hereinschaut, kommt auch noch dran.

In Zukunft sollen digitale Portraits jedes einzelnen Käfers, jedes Meteoritenstückchens und jedes Fossils auf einer Internetplattform für alle zugänglich sein. Eine Riesenaufgabe, die Riesendatenmengen produzieren wird. Je nach Detailgenauigkeit benötigt der digitale Zwilling eines Objektes mehrere Gigabyte Speicherplatz.  Millionen Objekte – da ist absehbar, dass das Museum für Naturkund in Zukunft nicht nur Platz für Ausstellungen, sondern auch für Serverbänke braucht. Noch lassen sich die Daten aber mit der vorhandenen IT-Infrastruktur bewältigen.

Neben dem Dinosauriersaal werden verschiedene Methoden erprobt, um eine effektive Digitalisierungsfabrik aufbauen zu können. Ein erstes Fließband läuft schon. Mit einer Pinzette holt Museums-Mitarbeiterin Angelika Haufe eine Töpferwespe nach der anderen aus dem Kasten, setzt sie sorgfältig auf eine kleine Bühne und platziert alle zugehörigen Etiketten daneben

 "Das wird jetzt alles gut leserlich auseinandergepflückt an Informationen, die man hier hat: der Fundort, derjenige, der es gesammelt hat. Dann gibt es den neuen QR-Code dazu. Dann schaut man vorher wie‘s aussieht, ob die Nadel gerade ist und dann kommt‘s aufs Band."

Von jedem Insekt werden 25.000 Bilder gemacht

Flott  fährt das tote Insekt um die Ecke zu zwei Spiegelreflexkameras. Die stellen automatisch scharf, lösen aus, das digitale Portrait ist fertig. Die Töpferwespe fährt weiter, und  wird von Angelika Haufe in einen neuen Kasten gepackt, zusammen mit anderen Vertretern ihrer Art. Die Digitalisierung wird auch gleich als Chance zur Neuorganisation der Sammlung genutzt. Auf die Frage, was ihr am besten gefallen hat antwortet sie:

 "Das war eine ganz schwarze, eine ganz dunkle Solitärbiene. Die hat mir besonders gefallen. Die war auch etwas größer, die war am schönsten bisher. Die hat so schön geschillert."

Für die allermeisten Insekten heißt es jetzt: weiter in den dunklen Schrank, wahrscheinlich für Jahre, Jahrzehnte - bis ein Forscher durch das digitale Portrait neugierig wird, nach Berlin fährt und zum Beispiel das Original der Töpferwespe weiter erforscht.

Die Insekten in 3D werden aus rund 25.000 Aufnahmen zusammengefügt. Aus annähernd 400 Perspektiven werden Bilder mit einem 12-Megapixel-Sensor aufgenommen (Copyright Hochschule Darmstadt / Gregor Schuster)Die Insekten in 3D werden aus rund 25.000 Aufnahmen zusammengefügt (Copyright Hochschule Darmstadt / Gregor Schuster)

Für die rund 100.000 Typusexemplare im Museum für Naturkunde, die jeweils eine Art definieren, gibt es eine besondere Bühne, auf der sie glänzen können. Die ist so groß wie eine Grapefruit, die beiden Hälften etwas auseinandergezogen und hell erleuchtet. In der Mitte aufgespießt: Eine grünschillernde Goldwespe.

Ein Motor dreht sie auf der Nadel hin und her, eine Schaukel verändert den Winkel, so dass eine Industriekamera aus 396 Perspektiven jeweils 30 Bilder mit unterschiedlicher Schärfenebene aufzeichnen kann. Ein Datenwust, aus dem ein detailliertes 3-D Modell entsteht. Per Mausklick lässt es sich auf dem Monitor hin und herdrehen und aus allen Perspektiven betrachten. Der Star der Online-Galerie ist derzeit ein Prachtkäfer. 

Insektenmodelle als Avatare für Computerspiele

"Tatsächlich sind die Forscher natürlich die Hauptzielgruppe. Aber wir haben Anfragen aus allen möglichen Bereichen, zum Beispiel aus der Computerspieleindustrie. Die wollen 3D Modelle von unseren Insekten haben um Avatare für Computerspiele zu bauen."

Die Digitalisierung ist für Frederik Berger auch ein Weg, um als Museum für Naturkunde mit der breiten Gesellschaft ins Gespräch zu kommen. Heute stehen keine Zuschauer an der Digitalisierungsmanufaktur, aber vor einigen Tagen gab es von Besuchern Kommentare als ein Pseudo-3-D- Modell fürs Handy vorgestellt wurde.

"Der Vater hatte sich das angeguckt und gesagt: "Oh super". Sein Sohn stand daneben: "Das reicht mir nicht aus, das will ich auch von hinten sehen". Das ist wertvoller Input für uns, das ist die nächste Generation, die mit unseren Objekten interagieren möchte. Und deren Erwartungshaltung wird hier vor Ort direkt formuliert und wir können Sie in unsere Arbeit übersetzen."

Der Digitalisierung gehört die Zukunft – auch im Berliner Museum für Naturkunde. Aber die Originale, die werden weiter mit aller Sorgfalt behandelt, damit sie auch in 200 Jahren noch für neue Fragestellungen zur Verfügung stehen. Deshalb packt Bernhard Schurian die gescannten Töpferwespen nun mit allen alten Etiketten und dem neuen QR-Code in robuste Metallschränke.

"Sie sind aus Metall und sind auch feuerfest. Und deren großer Vorteil ist auch: Der Museumskäfer hat keinen Zugang mehr. Fertig."

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