Das große Krabbeln

Naturkundemuseum erstellt mit weltweit ersten 3D- Insektenscanner digitale Zwillinge

Jedes winzige Härchen ist haarscharf zu erkennen, die Augen riesengroß auf dem Monitor. Insektenforscher auf der ganzen Welt können den digitalen Zwilling des Rundköpfigen Apfelbaumbohrers mit der Maus am Computer großziehen und drehen und von allen Seiten betrachten. Möglich ist dies durch einen 3D-Insektenscanner, den Wissenschaftler der Technischen Universität (TU) Darmstadt und der Hochschule Darmstadt entwickelt haben.

Der weltweit erste 3D-Scanner für Miniobjekte aus Insektensammlungen steht jetzt im Naturkundemusem. Mit dem Gerät werden Bienen, Wespen oder Ameisen aus den Sammlungen digitalisiert, wie eben der Apfelbaumbohrer-Käfer, ein nordamerikanischer Schädling. Die Spezialisten nehmen die auf Nadeln aufgespießten Insekten aus den unzähligen Sammlungskästen und stecken sie in den 3D-Scanner. Das Gerät fotografiert das Objekt aus 398 Blickwinkeln und macht 25 000 Fotos. Aus den Daten errechnet die Software das Oberflächenmodell und mit den Fotos die Textur. So entstehen perfekte digitale Zwillinge, die man animieren kann und in der Schule im Unterricht einsetzen.

Baupläne kostenlos zur Verfügung gestellt

Der Verein Digitales Naturhistorisches Archiv Darmstadt (Dinarda), den Insektenkundler Michael Heethoff von der Uni Darmstadt entwickelt hat, will in einem digitalen Archiv die Sammlungen aus Naturkundemuseen für jedermann zugänglich machen. Das Projekt der TU Darmstadt ist Open Source und wird von der Community weiterentwickelt. „Wir stellen die Baupläne für die Scanner kostenfrei zur Verfügung“, sagt Heethoff.

Das Museum für Naturkunde Berlin hat jetzt den ersten Scanner dieser Serie bekommen. Die Anwendungsgebiete sind vielfältig. Forscher auf der ganzen Welt können auf die Daten zugreifen. Bisher verschickt zum Beispiel das Naturkundemusem etwa 40 000 Originalobjekte jährlich weltweit an andere Forschungsinstitutionen. „Es ist ein enormer Vorteil, wenn per Mausklick weltweit an Insekten geforscht werden kann“, sagt Generaldirektor Johannes Vogel. Das spart natürlich auch enorm Kohlendioxid ein. Die 3D-Modelle sind aber auch für die Computerspielindustrie interessant, wie Michael Heethoff sagt. Spieleprogrammierer hätten beim Darmstädter Verein Dinarda schon angefragt und sogar Fliegenfischer, die 3D-Ausdrucke wollten.

Im Naturkundemuseum ist man schon länger dabei, die Sammlungen zu digitalisieren. Bis 2030 sollen alle 30 Millionen Objekte im Museum mit unterschiedlichen Methoden digital erfasst werden. Etwa 15 Millionen Objekte sind Insekten; die Sammlung der Hautflügler wie Ameisen, Bienen und Wespen umfasst 2,3 Millionen Objekte. Durchschnittlich etwa 500 Objekte werden am Tag digital erfasst.

Alle Insekten zu scannen, würde 8000 Jahre dauern

Aufwändige 3D-Modelle mit dem Darmstädter Insektenscanner können die Museumsleute natürlich nicht von jedem Originalexemplar erstellen. Ein Scan dauert mehrere Stunden. Mit einem Insektenscanner sind da am Tag nur ein paar digitale Zwillinge möglich. Die 3D-Scans sollen „idealerweise von jeder Art“ gemacht werden, sagt Frederik Berger, wissenschaftlicher Leiter der Sammlungsdigitalisierung. Zwar werden alle Millionen Insekten aus den Schaukästen rausgenommen und von den Teams mit ihren winzigen handschriftlich beschriebenen Labels und QR-Codes in einer Datenbank erfasst, aber die Modelle gibt's auf Anfrage. Die Datenmenge ist mir vier Gigabyte pro Exemplar auch gigantisch. Alle Insekten so aufwändig zu scannen, würde über 8000 Jahre dauern.

„Wir öffnen unsere Sammlungen für alle, um das Wissen um die Natur zugänglich zu machen“, sagt Frederik Berger. Ab diesem Frühjahr werden die ersten 3D-Insektenscans online in einer Datenbank zur Verfügung gestellt. „Die Medizinforschung, die Kunst- oder die Start-up-Szene arbeiten mit der Sammlung und lassen sich von ihr inspirieren“, so Berger. Museumsbesucher können die 3D-Digitalisierung live erleben. Die Digitalisierungsstraße mit dem Darmstädter Insektenscanner (DISC3D) befindet sich direkt neben dem Sauriersaal. Das Digitalisierungsteam steht von Dienstag bis Sonntag zwischen 11 und 16 Uhr für Gespräche bereit.