Geschichte und Kultur

Kathedralgeschichte: Laser entlocken die Geheimnisse von Notre-Dame

Ein technisch versierter Kunsthistoriker durchleuchtet mit Lasern mittelalterliche Gebäude – und die Köpfe ihrer Erbauer. Dienstag, 16 April

Von Rachel Hartigan Shea

Jedes Jahr besuchen etwa 13 Millionen Menschen die Pariser Kathedrale Notre-Dame. Sie durchschreiten die gewaltigen Portale am Fuße der Westfassade mit ihren zwei Türmen. Sie stehen vor den mit Buntglas verzierten Steinwänden und blicken zur Decke, die von schlanken Steinbögen getragen wird.

Auch wenn die Schönheit und Erhabenheit des Bauwerks auf den ersten Blick ersichtlich sind, gibt es vieles, was verborgen bleibt. Bis heute wissen wir nicht, wer die Kathedrale erbaut hat – oder wie.

Der Pariser Bischof Maurice de Sully gab den gewaltigen Kirchenkomplex um das Jahr 1160 herum in Auftrag. Aber die Namen derer, die dieses Meisterwerk ursprünglich erbauten, gingen in den Wirren der Geschichte verloren. Sie hinterließen uns keine Aufzeichnungen, sondern nur Jahrhunderte der Spekulationen.

„Es wurde so viel über dieses Gebäude geschrieben“, sagte der Kunsthistoriker Andrew Tallon 2015 in einem Interview mit National Geographic. „Und so viel davon ist völlig falsch.“

Der ehemalige Komponist, Beinahe-Mönch und selbsterklärter Technikfreak, der im November 2018 verstorben ist, hatte es sich zum Ziel gesetzt, zumindest einige der quälenden Fragen endlich zu beantworten. Mit Hilfe hochmoderner Laserscanner entlockte er den stummen Steinen von Notre-Dame und anderen mittelalterlichen Gebäuden ihre Geheimnisse und revolutionierte damit unser Wissen darüber, wie diese spektakulären Gebäude entstanden.

Eine Milliarde Datenpunkte

Tallon war nicht der erste, der begriff, dass man mit Hilfe von Laserscannern die gotische Architektur entschlüsseln kann. Aber er war der erste, der mit diesen Scans nicht nur die Gebäude, sondern gewissermaßen auch die Köpfe ihrer Erbauer durchleuchtete.

„Jedes Bauwerk bewegt sich“, sagte er. „Es hebt sich aus der Form, wenn seine Fundamente sich bewegen, wenn die Sonne [es] von einer Seite aufheizt.“ Die Art und Weise, auf die sich das Gebäude dann bewegt, offenbart sowohl sein ursprüngliches Design als auch die Entscheidungen, die der Baumeister treffen musste, wenn der Bau nicht wie geplant vonstattenging. Um diesen Denk- und Entscheidungsprozess nachzuvollziehen, sind extrem genaue Messungen nötig.

Lange Zeit hat man mittelalterliche Gebäude mit Werkzeugen vermessen, die fast so alt sind wie die Bauten selbst: Schnurlote, Lineale, Bleistifte. Es war ein mühseliges und aufwändiges Verfahren, das anfällig für Fehler ist.

„Man kann sich nicht an eine Kuppel hängen und das alles per Hand vermessen“, sagt Michael Davis. Der Kunsthistoriker vom Mount Holyoke College hat selbst einmal neun Wochen damit zugebracht, zwei Kirchen mit diesen wenig fortschrittlichen Werkzeugen zu vermessen.

Im Gegensatz dazu entgeht Laserscannern mit ihrer unübertrefflichen Präzision gar nichts. Bei dieser Methode wird ein Laser auf einem Stativ befestigt und tastet dann beispielsweise den Chor einer Kathedrale ab. Dabei misst er die Entfernung zwischen dem Scanner, in dem der Laserstrahl beginnt, und dem Punkt, an dem er auf ein Hindernis trifft. Jede Messung wird durch einen farbigen Punkt repräsentiert. Zusammen kann mit all diesen Punkten dann ein 3D-Modell der Kathedrale erstellt werden. „Wenn man seinen Job gut gemacht hat“, erklärte Tallon, sei der Scan „bis auf fünf Millimeter genau“.

Zwei Forscher der Columbia University – der Computerwissenschaftler Peter Allen und der Kunsthistoriker Stephen Murray – versuchten sich im Jahr 2001 an einem der ersten Laserscans eines gotischen Bauwerks, der Kathedrale von Beauvais. Murray hatte das Gebäude einst von Hand mit einem Stahlbandmaß und hölzernen Messschiebern vermessen.

Leider löste sich der Scanner in Rauch auf. „Da kam wirklich Rauch raus“, sagt Murray. „Damals wusste man noch nicht, wie man [die Daten] zu einem dreidimensionalen Modell rendern kann, das man einigermaßen handhaben kann.“

Tallon hat eine Methode entwickelt, um die Laserscans so miteinander zu kombinieren, dass daraus ein leicht zu handhabendes und sogar schönes Modell entsteht. Jedes Mal, wenn er einen Scan durchführt, macht er vom gescannten Bereich eine Panoramaaufnahme. Diese Aufnahme wird dann mit den vom Laser erzeugten Datenpunkten des Scans überlagert, sodass jeder Punkt die Farbe des Pixels annimmt, der seiner Lage auf dem Foto entspricht.

Das Ergebnis sind enorm exakte und atemberaubend realistische Panoramascans. Für Notre-Dame scannte der Kunsthistoriker mehr als 50 Bereiche in und rund um die Kathedrale und sammelte dabei mehr als eine Milliarde Datenpunkte.

Sein Doktorvater Murray von der Columbia University findet, dass Tallon „in der Lage war, sein außerordentliches Verständnis für Technologie mit der großen humanistischen Vision zu vereinen, die man sich von Kunsthistorikern wünscht“.

„Ich will da oben rauf!“

Tallon war ein großer, schlanker Mann mit kurzem Haar und schmalen Brillengläsern, der sich beim Sprechen vornüber lehnte und von Hand Architekturskizzen anfertigte. Er sprang immer wieder auf, um Besuchern genau den Punkt auf einer Bildprojektion zu zeigen, der illustrierte, wovon er gerade sprach.

Seine Hightech-Herangehensweise an gotische Architektur schien beinahe vorherbestimmt. Als Kind wuchs er in Milwaukee auf und „liebte technische Spielereien“, sagte er. Er nahm Kassettenrekorder auseinander und spielte mit Synthesizern herum.

Und er war von Notre-Dame besessen. „Ich hatte diesen kleinen Kirchenführer und machte darin wie ein Wahnsinniger Notizen“, erzählte er über das Jahr, als er in der vierten Klasse war und in Paris lebte, wo seine Mutter an ihrer Dissertation über Theatergeschichte arbeitete. „Ich sehnte mich nach den Antworten auf die üblichen Fragen. Wer hat dieses Ding gebaut? Wie haben sie das geschafft? Würde ich je nach da oben in einen der Gänge gehen können?“

Die Antwort auf die letzte Frage lautete: ja. Aber es würde noch viel Zeit vergehen, bis es soweit war. „Ich habe so eine Karriere, von der ich meinen französischen Kollegen nicht wirklich erzähle, weil die sonst denken würden, ich sei nicht seriös“, gab er zu.

Als er in Princeton studierte, war sein Hauptfach Musik, aber er besuchte auch jedes Seminar von Robert Mark, einem Ingenieur, der sich mit der Bauweise gotischer Gebäude befasst.

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Nach seinem Abschluss begann für ihn eine bunte Reise. Zuerst ging es nach Frankreich, wo er mittelalterliche Akustik studierte. Der nächste Stopp war New York City, wo er ein Studio für Musikkompositionen eröffnete. In einem Kloster im Norden Kaliforniens legte er dann eine Pause ein, um sich an einem Leben als Mönch zu versuchen. (Die Mönche haben ihm gesagt, dass er dafür nicht geschaffen sei.)

Die Musik führte ihn schließlich wieder zu gotischen Kathedralen. Murray, der Kunsthistoriker von der Columbia University, stellte gerade ein multimediales Projekt über die Kathedrale von Amiens zusammen und brauchte noch jemanden, der Klänge erzeugen konnte, „die eine Kathedrale von sich geben könnte“. Mark sagte ihm, dass er dafür nur eine einzige Person zu kontaktieren brauchte: Andrew Tallon.

Es war ein Herzensprojekt. „Ich hatte endlich begriffen, was ich wirklich tun wollte, nämlich all diese Dinge miteinander zu kombinieren: meine Liebe zu mittelalterlichen Gebäuden, zur Kunst, zu Technologie und zum Wissen“, sagte Tallon.

Murray führte ihn in die Wissenschaft der Laserscans ein. Mehr als ein Jahrzehnt später hatte Tallon, der zuletzt als Professor am Vassar College gelehrt hat, mehr als 45 historische Gebäude gescannt. „Eben diese aufregende Vorstellung, von der ich als Kind geträumt habe, als ich zu den Gängen von Notre-Dame hinaufsah – „Ich will da oben rauf!“ –, na ja, hier bin ich jetzt, hier oben, und das ist einfach mitreißend.“

Detektivarbeit

Ein Teil dieser Aufregung ist sicher auch auf die schwindelerregenden Höhen zurückzuführen, in die sich Tallon für seinen Job begeben muss. In der Kathedrale von Laon im Norden Frankreichs „wollte ich das Gebäude direkt von unterhalb des großen östlichen Rosettenfensters betrachten“, sagte er. Allerdings nahm sein Stativ die gesamte Tiefe des Vorsprungs ein, der sich mehr als 25 Meter über dem Boden befand.  „Ich musste über dem Abgrund darum herumklettern.“ Als seine Frau Marie das Bild mit dem verhängnisvollen Abgrund sah, das aus dem Scan entstand, drohte sie, Tallons Kamera zu zerschlagen.

“Tallon war in der Lage, sein außerordentliches Verständnis für Technologie mit der großen humanistischen Vision zu vereinen, die man sich von Kunsthistorikern wünscht.”

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Stephen Murray, Kunsthistoriker

„Man kann da nicht einfach mit einem Hubschrauber drüberfliegen, das Gebäude scannen und das war’s dann“, sagt John Ochsendorf, ein MIT-Ingenieur, der mit Tallons Scans eine Miniaturversion der Kathedrale von Bourges 3D-druckte. „Man muss wirklich an all die schwierigen Orte, an die man irgendwie kommt: auf das Dach, auf das Gewölbe, in die Treppenhäuser, an all die versteckten Orte, die die Leute normalerweise nicht zu Gesicht bekommen.“

Für Tallon sind die Entdeckungen die ganze Kletterei aber wert. „Wenn ich für jeden Zeitabschnitt Textquellen hätte, könnte ich mir einfach die Texte durchlesen und versuchen, die Gedankengänge der Erbauer nachzuvollziehen“, sagte er. „Die habe ich aber nicht, daher muss ich Detektivarbeit leisten.“

Die Laserscans haben überraschende neue Informationen über die Erbauer von Notre-Dame zutage gefördert. Beispielsweise nahmen sie manchmal ein paar Abkürzungen. Obwohl die mittelalterlichen Baumeister danach strebten, perfekte Wohnstätten für den Geist Gottes zu erschaffen, offenbarten Tallons Scans, dass der westliche Rand der Kathedrale „ein totales Chaos“ ist. Die inneren Säulen stehen sich nicht genau gegenüber ebenso wie einige der Gänge. Anstatt bestehende Strukturen von der Baustelle zu entfernen, scheinen die Arbeiter einfach darum herumgebaut zu haben.

Diese Kostensparmaßnahme hätte katastrophale Folgen haben können. Aufgrund der stilistischen Unterschiede haben Gelehrte schon lange vermutet, dass die Arbeiten an der Westfassade eine Zeitlang eingestellt wurden, bevor die beiden Türme errichtet werden konnten. Als Tallon sie scannte, entdeckte er den Grund dafür. Die Königsgalerie – eine Reihe von Statuen über den drei großen Portalen – waren nicht lotrecht, sondern fast um 30 Zentimeter geneigt. Tallon schlussfolgerte daraus, dass die Westfassade, die nicht auf stabilem Boden errichtet wurde, sich während der Bauarbeiten nach vorn und nordwärts zu neigen begann. Die Arbeiten mussten eingestellt werden, bis die Baumeister sicher waren, dass sich der Boden genügend verdichtet hatte, um weitermachen zu können. Nach etwa einem Jahrzehnt der Unsicherheit war es dann soweit.

Beim Bau der Strebebögen ließen die Baumeister dann mehr Vorsicht walten. Einige Gelehrte waren der Ansicht, dass das Strebewerk erst nachträglich hinzugefügt wurde. Nachdem Tallon die Wände vermessen hatte, kam er aber zu dem Schluss, dass die Strebebögen Teil des ursprünglichen Entwurfs waren. Das Deckengewölbe sollte die Wände eigentlich nach außen drücken, „aber der obere Teil des Gebäudes hat sich seit 800 Jahren keinen Millimeter bewegt.“ Der Grund dafür? „Das Strebewerk war von Anfang an da“, um die Wände nach innen zu drücken und die Kräfte auszugleichen.

Glaubensfundament

Im Frühjahr 2015 scannte Tallon die National Cathedral in Washington, D.C., deren Bau lange nach dem Ende des Mittelalters im Jahr 1907 begann. Er war auf der Suche nach sichtbaren Spuren von William Goodyears Philosophie. Der einflussreiche amerikanische Kunsthistoriker glaubte, dass der Reiz gotischer Kathedralen in den kleinen Fehlern lag, die von den Baumeistern absichtlich erzeugt wurden.

Der Architekt, der mit der Fertigstellung der National Cathedral beauftragt wurde, hatte Goodyear konsultiert. Tallon fragte sich daher, ob er an dem neogotischen Gebäude vorsätzliche Mängel feststellen könnte.

Tatsächlich fand er welche. Obwohl ein Großteil des Gebäudes perfekt lotrecht ist, wurden die großen Säulen im Zentrum der Kathedrale ganz leicht nach außen geneigt gebaut. Außerdem liegt der Chor nicht exakt auf gleicher Linie mit dem Kirchenschiff. Für Goodyear waren solche kleinen Fehler die „geheime Zutat“, die zur Schönheit der mittelalterlichen Gebäude beitrug, wie Tallon erklärte.

Er selbst findet, dass die wahre Geheimzutat eher der Glaube war. „Es gab einen biblischen, einen moralischen Imperativ, ein perfektes Gebäude zu erschaffen“, sagte er, „weil die Steine des Bauwerks direkt mit dem Fundament der Kirche identifiziert wurden – also mit den Menschen.“

„Ich denke, dass die Laserscans und auch einige der konventionellen Studien, die ich betreibe, von dieser wichtigen Welt der Spiritualität geprägt sind“, so Tallon. „Das ist einfach so ein schönes Konzept.“

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.

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