„Future Meets Past“: 3D-Scans zur Restauration und Bewahrung von Oldtimern

04/12/2017

Im Innovationszentrum MakerSpace der TU München wurde ein einzigartiger Ford Eifel von 1937 mit einer speziellen Karosserie mit den 3D-Scannern von Artec 3D digitalisiert – zur Begeisterung der Oldtimer-Profis von Classic-Car.TV

Wie lässt sich ein sehr seltener Oldtimer vermessen und erfassen, um den Ist-Zustand zu dokumentieren, ihn für die Nachwelt zu konservieren und Ersatzteile im Falle eines Unfalls oder Schadens herzustellen? Vor dieser Mammutaufgabe standen die Autoprofis von Classic-Car.TV bereits des Öfteren. Das Online-Magazin berichtet in Wort, Bild und Video über Themen aus der Oldtimer-Szene und setzt sich leidenschaftlich für ältere Fahrzeuge ein. Es erreicht im Monat rund 300.000 internationale Leser und liefert wöchentlich neue Themen. Bisher wurden die Oldies manuell mit Schablonenrahmen erstellt. Bei dieser traditionellen Vorgehensweise wird ein Rahmen um das Fahrzeug geführt und scheibenweise grafisch abgenommen. Aus den herausgebildeten Querschnitten entstehen dann Holzgerippe, die seine Form wiedergeben. Der Nachteil an der Sache: Diese Methode ist sehr teuer, zeitaufwendig und oft auch nicht sonderlich genau.

Vorteile und Ziele von 3D-Scans bei Oldtimern

Der Einsatz von 3D-Scannern spart Zeit, Kosten und liefert präzisere Ergebnisse. Das Ziel besteht darin, im Laufe der Zeit eine permanent wachsende Datenbank an 3D-Modellen für Oldtimer zu entwickeln. Die Scans von einzelnen Bauteilen können jedoch auch für das Reverse Engineering verwendet werden. Bei dieser Technik, auch Nachkonstruktion genannt, werden bereits existierende Teile untersucht und nachgebaut, um sie besser duplizieren und somit Ersatzteile herstellen zu können. Anders ausgedrückt: Aus fertigen Objekten entsteht nachträglich ein Bauplan. Dies ist bei Unikaten wie dem Ford besonders wichtig, falls diese einen Schaden erleiden. Bei diesem Oldtimer fehlt zum Beispiel das versenkbare Verdeck, das nun nachgebildet werden kann. Darüber hinaus wollte der Besitzer den Zustand des Wagens so gut wie möglich dokumentieren – inklusive dreidimensionaler Vermessung. Die Daten können auch beim 3D-Druck zum Einsatz kommen – vom Ford existiert bereits ein Modell im Maßstab 1:4.

Der Ford Eifel von 1937

Artec 3D: Kooperation mit MakerSpace ermöglicht spannende Projekte

An dieser Stelle kommen die 3D-Scanner von Artec 3D und die Münchner Hightech-Werkstatt MakerSpace der UnternehmerTUM, dem Zentrum für Innovation und Gründung an der TU München ins Spiel. Artec 3D unterstützt das europaweit erste offene Werkstattkonzept mit seinen 3D-Scannern Artec Eva und Space Spider. Auf 1.500 Quadratmetern befinden sich unterschiedliche Werkbereiche wie Maschinen-, Metall- und Holzwerkstatt sowie Textil- und Elektroverarbeitung. Auch das Team von Classic-Car.TV zog es in die Innovationswerkstatt. Die Truppe um Chefredakteur Kay MacKenneth betrat Neuland, indem sie den Ford Eifel, ein Einzelstück aus dem Jahr 1937, für seinen stolzen Besitzer komplett mit den 3D-Handscannern erfasste und digitalisierte. Das Fahrzeug verfügt über eine spezielle Karosserie von Gläser und gilt deshalb als absolutes Unikat, das jede erdenkliche Mühe verdient. „Unsere Kompetenz liegt in der Darstellung von Restaurationsmethoden für Oldtimer“, erklärt Kay MacKenneth. „Moderne Technik hält auch hier immer stärker Einzug.“

Scan des Leiterrahmens

3D-Scanner liefern hochwertige Daten bis ins kleinste Detail

Das Team sammelte mit den beiden Artec-3D-Handscannern Eva und Space Spider möglichst viele Daten über den 80 Jahre alten Ford. Je mehr Informationen über die Karosserie des Wagens vorliegen, desto einfacher fällt später das Matching der weiteren Scans und Details. Auf der anderen Seite sollten auch nicht zu viele Scanvorgänge durchgeführt werden, da bei jedem Durchgang enorm große Datenmengen anfallen – leistungsfähige Rechner zählen also zum Pflichtprogramm.

Als hilfreich erwies sich, dass der betagte Ford eine matte Rostschutz-Grundierung und keine glänzende Lackierung besitzt – das gestaltet das Scannen leichter und vermeidet den Einsatz von Kreidespray. Mit Artec Eva scannten die Männer das Außenkleid, den Innenraum und den Holzrahmen des Oldtimers sowie den gesamten Leiterrahmen, auf dem die Karosserie ruht. Diese Vorgehensweise ermöglicht es neben der digitalen Vermessung, fehlende Versteifungen zu orten und diese selbst herzustellen. Damit allein war es aber noch nicht getan: Der Oldie wurde zerlegt, um auch an seine nicht so leicht zugänglichen Teile zu gelangen. An dieser Stelle kam Space Spider ins Spiel: Er erfasst die Einzelteile in hoher Auflösung und ist damit hervorragend für die detaillierte Digitalisierung geeignet.

Scan des Innenraums

„Das Arbeiten mit den 3D-Scannern von Artec war für mich eine völlig neue Erfahrung und eröffnete mir ungeahnte Möglichkeiten. Früher musste man einen Oldtimer aufwendig mit Schablonen vermessen und entsprechende Modelle bauen. Eine Prozedur, die Monate dauern kann – immer mit dem Risiko von starken Abweichungen. Für mein Befinden gehört ein 3D-Scanner mittlerweile in jede bessere Oldtimer-Werkstatt.“

Kay MacKenneth, Oldtimer-Spezialist & Chefredakteur bei Classic-Car.TV

Verschmelzung der Scans in Artec Studio

Zusammengeführt und verbunden wurden die einzelnen Scans anschließend in der 3D-Modellierungssoftware Artec Studio, die 3D-Modelle von eingescannten Objekten erstellt. Bei diesem Vorgang wird die Punktewolke permanent auf eventuell vorhandene Löcher überprüft. Die Scans am Ford verliefen flüssig. Nur an manchen Ecken oder Hohlräumen, die zu verwinkelt waren, um sie zu erfassen, musste nachgearbeitet werden.

3D-Scan des Oldtimers

Das Ergebnis: ein digitaler Oldtimer in 3D

Am Ende des Prozesses entstehen am Rechner eine komplette Punktewolke, ein Polygonmodell samt Farbinformationen. Mithilfe dieser umfassenden 3D-Daten lässt sich die Restauration des Wagens leicht begleiten. Das geschlossene Volumenmodell im 1:1-Format kann nun dafür verwendet werden, einen 3D-Druck, Klopfformen für Blecharbeiten oder Ersatzteile zu erstellen. Das seltene Einzelstück ist dank der 3D-Scanner von Artec 3D zu einem digitalen Oldtimer geworden, der für die Nachwelt, Autofans und seinen Besitzer konserviert wurde. „Die Vielfalt der Arbeiten ist groß, und die Scan-Ergebnisse ersparen am Ende sicherlich monatelanges Arbeiten“, so Kay MacKenneth, der Ende August 2017 unter dem Motto „Future Meets Past“ das Originalmodell auf der „Concorso Competizione Sportivo“-Messe in München präsentierte.

Classic-Car.TV: Weitere Projekte mit den 3D-Scannern in Planung

„Wir produzieren zusammen mit MakerSpace und Artec 3D mehrere Cases, in denen man zeigen kann, wie sich Hightech-Methoden in eine traditionelle Fachrestauration integrieren lassen“, erklärt Kay MacKenneth. „Dies beginnt bei der Rekonstruktion von Teilen und reicht bis hin zum Formenbau und zur Erfassung ganzer Fahrzeugformen, um im Falle eines Schadens das Fahrzeug wieder aufbauen zu können. Dies ist vor allem bei seltenen Fahrzeugen sehr wichtig.“ Als nächstes Projekt nennt der Chefredakteur den 3D-Scan eines Fiat 600 Elaborazione Frua. Ein Einzelstück, das von dem italienischen Designer Pietro Frua gestaltet und gebaut wurde. Hier fehlen an den Kotflügeln die Blinkerhalterungen, die sehr schmuckvoll gestaltet waren und nun mittels Scan und Reverse Engineering rekonstruiert werden sollen. Zudem soll für den Neuaufbau eines Vorkriegsfahrzeugs der Chassis-Rahmen gescannt werden. „Wir werden die Scanner auch für weitere Schablonenformen im Karosseriebau einsetzen, um daraus Anschauungsmaterial zu produzieren“, so MacKenneth abschließend.

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