Siebte eigen - betreute Vermessung

Bachelorarbeit von Stephanie Brunnmüller und Daniel Rasche,   November 2016

Diese beiden Studierenden waren durch Vermittlung meines HFT Kollegen Prof. Siegfried Schenk auf die Höhlenmessungen aufmerksam gemacht worden. Sie besuchten uns Autorendeshalb vor Ort in der Charlottenhöhle, ließen sich alles Wichtige zeigen und stimmten der Durchführung einer eigenen BA umgehend zu. Da auch die Münchner LMU Studierenden wieder nach Hürben kommen und jetzt auch in der Höhle messen wollten, nutzten wir diese Gelegenheit, um die dafür notwendigen Höhlenpunkte von 2003 zu überprüfen. Nach der Kontrolle der 3 äußeren Anschlusspunkte oben an der Hangkante über dem Höhleneingang und der Festlegung eines neuen Standpunktes vor dem Höhleneingang suchten wir durch fortgesetztes polares Absetzen Punkt für Punkt im Innern der Höhle. Offen liegende oder im Felsen vermarkte Punkte waren dabei meist leicht zu finden, Punkte im feinen Schotter des Weges dagegen lagen infolge der Wegearbeiten von 13 Jahren bis zu 50 cm unter der Gangoberfläche. Von den insgesamt 56 Punkten waren jedoch 15 nicht mehr zu finden, sie waren offensichtlich den Wegearbeiten zum Opfer gefallen. Alle Punkte wurden reaktiviert, so weit möglich, oder neu gesetzt und wieder bestimmt.

Diese Vorarbeiten im Hinblick auf die BA Brunnmüller / Rasche erfolgten ganz bewusst durch uns Autoren selber, um den Studierenden damit eine erhebliche Zeitersparnis für deren eigentliche Arbeit zu verschaffen. Die Studierenden konnten den aktuellen Laserscanner P20 von Leica einsetzen, der neben weiteren Verbesserungen gegenüber früheren Geräten auch die Möglichkeit einer Stationierung nach Koordinaten auf bekannten oder unbekannten Punkten besitzt. Damit war auch für dieses Gerät die Stationierung wie bei einem Tachymeter zu Anschlusspunkten möglich, was die Messung erheblich erleichterte, da die früher notwendige Verwendung von Passpunkten damit vollkommen entfiel. Somit war eine wesentlich zügigere Messung je Standpunkt möglich.

Eine weitere sehr hilfreiche Funktionalität des P20 ist, dass das Gerät auch Farbaufnahmen vom Messobjekt macht und speichert. Auch diese Photos sind georeferenziert, das bedeutet, dass sie im gleichen Koordinatensystem vorliegen wie die 3-D-Laserscanpunkte und sich somit sofort weiterverarbeiten lassen. Allerdings musste dabei für die Photos eine ausreichende und blendfreie Beleuchtung vorhanden sein, während die Laserscanmessungen auch bei absoluter Dunkelheit erfolgen konnten.

Wolf-Ulrich Böttinger hatte sich als fachlicher Betreuer dieser Arbeit nicht zuletzt deshalb für diesen hochaktuellen Laserscanner entschieden, da dieser den beiden Studierenden die Möglichkeit eröffnete, wirklich die gesamte Charlottenhöhle mit ihrer Länge von 532 m in vertretbarer Zeit aufzunehmen. Außerdem konnten damit auch erhebliche Innovationen der Gerätetechnik gegenüber früheren Ausrüstungen messtechnisch erprobt werden, welche eine deutliche Steigerung des Messablaufes erlaubten. 

Es soll aber auch nicht verschwiegen werden, dass diese Arbeit für die beiden Studierenden sehr anstrengend war. Aus persönlichen Gründen reisten beide erst am späten Vormittag aus dem Stuttgarter Raum an, bereiteten alles für die Messungen vor, die dann sofort nach Ende der offiziellen Besuchszeiten der Charlottenhöhle gegen 16 Uhr beginnen konnten. Diese Messungen dauerten dann, abhängig von den äußeren Bedingungen, bis in die frühen Morgenstunden, ehe die Bearbeiter dann wieder zurück nach Hause fuhren.

Beide Autoren unterstützten nach Kräften diese Messungen, halfen bei Problemen mit aus, organisierten die begleitenden Tätigkeiten und versuchten, die Studierenden mit wohlgemeinten und sachdienlichen Ratschlägen bei Laune zu halten.  

Zwar war das Instrument P20 dank seiner Innovationen hervorragend für diese Aufgabe geeignet, doch gab es immer noch genügend andere Probleme, die die Studierenden selber lösen mussten. Auch ihnen bereiteten die sehr engen Gangstücke besonders am Höhlenende mehr Schwierigkeiten als erwartet. So musste mancher gewählte Aufnahmeort bereits nach kurzer Zeit wegen Sichtproblemen wieder verworfen und neu gesucht werden, ehe es dann weitergehen konnte.

Auch die spätere Auswertung mehrerer Millionen von Punkten an der HFT Stuttgart war zeitaufwändig, mühsam und musste von den Studierenden hart erarbeitet werden. Es entstand so als Hauptergebnis das Video eines virtuellen Fluges von der Straße unten am Höhlenhaus über den Höhlenzugangsweg hoch zum Höhleneingang, dann hinein in die Höhle und durch sie hindurch bis zu ihrem begehbaren Ende. Die mit farbigen Bildern hinterlegten Messpunkte zeigen ein eindrucksvolles Bild des Inneren der Charlottenhöhle. Besondere Orte sind noch mit ihren Namen bezeichnet, so dass die Orientierung leicht fällt. Ein weiteres Ergebnis war ein 3-D-Druck der Höhle etwa im Maßstab 1 : 500. Dieser sollte die Gestalt der Höhle und deren tatsächlichen räumlichen Verlauf unter Tage in einer Ansicht zeigen, die in dieser Form sonst nicht möglich ist. Da hierbei die Höhle maßstabsgerecht sehr zierlich und filigran wirkt, wird derzeit in Stuttgart der 3-D-Druck in etwas größerem Maßstab nochmals wiederholt.