Der Blick ins Innere von Geige, Hammerklavier, Bassetthorn und Co. liefert fundierte Grundlagen, um den Zustand eines Instruments zu beurteilen – für Restauratoren, Konservatoren, Musiker, Museumspädagogen und Instrumentenbauer sind solche Aufnahmen daher von unschätzbarem Wert. Bisher existieren jedoch keine Messstandards, wie alte Musikinstrumente am besten per 3D-Computertomographie untersucht werden sollen. Genau dies ist das Ziel des Forschungsprojekts »MUSICES«: Forschende des Fraunhofer-Entwicklungszentrums Röntgentechnik EZRT – ein Bereich des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS – entwickeln in dem Vorhaben gemeinsam mit dem Germanischen Nationalmuseum in Nürnberg und dem Lehrstuhl für Röntgenmikroskopie an der Universität in Würzburg Richtlinien, anhand derer Museen weltweit Instrumente unterschiedlichster Klassen mit vergleichbarer Bildqualität digitalisieren können.

Komplexes Zusammenspiel

Trivial ist das nicht: Eine große Zahl von Parametern wie die Strahlendosis, Belichtungszeit, Messabstand, Messdauer, Zusammensetzung der CT-Anlage und Algorithmen zur Berechnung der 3D-Datensätze müssen berücksichtigt werden. Bei der Untersuchung befinden sich die Objekte auf einem Drehteller zwischen der Röntgenquelle und dem Flachbilddetektor, der sehr hohe Ortsauflösungen erreicht. Eine eigens entwickelte Halterung fixiert die Instrumente wackelfrei. Der Röntgenstrahl durchdringt das rotierende Objekt, abhängig von Materialstärke und -dichte sind unterschiedliche Strahlendosen erforderlich. Der Scan ist eine zeitintensive Angelegenheit – um beispielsweise eine Geige komplett mit einer Auflösung von weniger als 50 μm zu röntgen, benötigt man bis zu 20 h. Dabei erstellt der Computertomograph mehrere Tausend Einzelbilder, die zusammengesetzt ein dreidimensionales Bild ergeben.

Virtuelles Museum im Internet

Mit den Digitalaufnahmen soll eine Art virtuelles Museum im Internet entstehen, das die wertvollen Instrumente für jedermann zugänglich macht. Denn ein Großteil der hochempfindlichen »Originale« lagert in unterirdischen Depots – allein das Germanische Nationalmuseum verfügt über einen Fundus von 2500 alten Instrumenten. Mehr als 100 Instrumente aus vergangenen Jahrhunderten hat das Team bereits digitalisiert, von der Büchsentrompete über die Mundharmonika bis hin zum Tafelklavier. Bis Januar 2018 wollen die Forschenden ihre Ergebnisse im Internet veröffentlichen. Diese umfassen sämtliche CT-Daten, aber auch das Messverfahren inklusive aller Schritte dokumentieren sie detailliert. Perspektivisch lassen sich die Erfahrungen und Erkenntnisse aus dem Projekt auch auf andere Kulturgüter übertragen, etwa auf wissenschaftliche Instrumente wie Fernrohre.