Digitalisierung historischer Industriemaschinen im Technikmuseum Magdeburg (Projekte DIGI-TECH-MA und InkuMa-Digital)

Industriekultur mit VR und AR erlebbar machen

Die Dauerausstellung des Technikmuseums Magdeburg beherbergt echte Schätze aus der Industriegeschichte und -kultur der Stadt Magdeburg und der Region. Gezeigt werden historische Maschinen und Objekte aus Industrie, Handwerk, Luftfahrt, Landwirtschaft und Fahrzeugtechnik.

Eine Schwierigkeit: Nicht alle Objekte sind aufgrund ihres Alters voll funktionstüchtig. Zudem gibt es immer weniger Ingenieursfachkräfte, welche die antiken Anlagen bedienen, fit machen und erklären können.

Mit virtueller und erweiterter Realität ist es möglich, die bis zu 120 Jahre alten Maschinen wieder zum Laufen zu bringen sowie Funktionsweisen der historisch-technischen Anlagen und ihr Zusammenspiel mit weiteren Anlagen innerhalb der Magdeburg Schwermaschinenbaubetriebe anschaulich zu vermitteln. In gemeinsamen Projekten mit dem Technikmuseum Magdeburg und dem Förderverein des Technikmuseums, dem Kuratorium Industriekultur in der Region Magdeburg, wurden mehrere Maschinen digitalisiert und virtuell wieder in Betrieb genommen.

© Fraunhofer IFF, Viktoria Kühne
Mittels virtueller und erweiterter Realität lassen sich historische Maschinen und Anlagen für Museumsbesucher:innen erlebbar machen.

Digitale Zwillinge von historischen Industriemaschinen

Um die historische Technik in voller Funktion zeigen zu können, digitalisierte das Team vom Fraunhofer IFF u.a. eine Dreschmaschine, eine Sauggasanlage, eine Zwei-Zylinder-Dampfmaschine und eine Brikettpresse. Die restaurierten Originalanlagen des Technikmuseums wurden dazu detailliert vermessen und mit Zusatzinfos aus alten Konstruktionsplänen digital nachgebaut. Wo Quellenmaterial zu den Maschinen gänzlich fehlte, wurden Details z.B. mit Hilfe des Fachwissens ehemaliger Beschäftigter von Magdeburger Maschinenbaubetrieben ergänzt. So entstand jeweils ein digitaler Zwilling der historischen Industriemaschinen.

Anschließend werden diese virtuellen Modelle animiert und um ihre physikalisch-technischen Wirkprinzipien erweitert. Die digitalisierten Ausstellungsobjekte sind also nicht nur ein »dreidimensionales Standbild« – sie zeigen auch die Arbeitsweise sowie Funktionalität ihres realen Pendants im Detail und sie erlauben einen Blick in das Innenleben der Maschinen.

© Fraunhofer IFF
Digitalisierung des Dampfhammers im Technikmuseum Magdeburg.
© Fraunhofer IFF, Viktoria Kühne
Technikmuseum zum Mitnehmen dank von Augmented Reality.

Ein Beispiel: Doppelständer-Dampfhammer von 1891

Eines der Ausstellungsstücke, das im Projekt DIGI-TECH-MA digitalisiert wurde, ist ein Doppelständer-Dampfhammer aus dem Jahr 1891 von der Firma »Beché & Grohs«.

Ein Dampfhammer ist eine Maschine zum Bearbeiten und Formen von Metallteilen. Das Verformungswerkzeug (auch Hammerbär genannt) fällt dabei mit hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück herab. Bei einem Dampfhammer fällt der Hammerbär nicht nur durch sein eigenes Gewicht, sondern wird zusätzlich mit Dampfkraft beschleunigt.

Um heute einen Eindruck davon zu vermitteln, wie dieser Dampfhammer funktioniert, wurde er händisch vermessen und digital nachkonstruiert. Die digitale Rekonstruktion ist nicht nur in der detailreichen Konstruktion, sondern auch in Bezug auf ihre Funktionsweise und das technische Prinzip der Maschine authentisch.

Digitale Wissensvermittlung im Museum

In den beiden Projekten InkuMa-Digital und DIGI-TECH-MA hat das Team vom Fraunhofer IFF insgesamt sechs ausgewählte Maschinen digitalisiert und in verschiedenen Formaten aufbereitet.

In Kooperation mit dem Kuratorium für Industriekultur in der Region Magdeburg e.V., der domeprojection.com GmbH, der 3DQR GmbH und der Fakultät für Maschinenbau der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wurden interaktive Virtual-Reality(VR)- und Augmented-Reality(AR)-Lösungen entwickelt, welche den Besucher:innen des Technikmuseums nun an verschiedenen Lernorten zur Verfügung stehen. 

Die interaktiven Modelle zeigen die unterschiedlichen physikalisch-technischen Wirkprinzipien jedes einzelnen Objekts – über Touchscreens oder VR-Brille am Ausstellungsobjekt bzw. über das Scannen eines speziellen QR-Code direkt auf dem eigenen Smartphone. Vor allem Schüler:innen, Berufsschüler:innen und Studierende können diese Lösungen als außerschulische Bildungsangebote nutzen.

Projektergebnisse aus InkuMa-Digital und DIGI-TECH-MA

  • Digitalisierung von Industriekulturgut der Stadt Magdeburg und Region
  • Modellierung von insgesamt sechs ausgewählten Exponaten des Technikmuseums Magdeburg und Darstellung ihrer Arbeitsweisen
  • Aufbereitung der Exponate für eine virtuell-interaktive Nutzung am Bildschirm
  • Aufbereitung der Exponate als AR-Anwendung auf dem Smartphone
  • Aufbereitung eines ausgewählten Exponats als Projektionslösung
  • Aufbereitung der Exponate als VR-Anwendung für die Nutzung in einer VR-Brille

Projektinfo

Projekttitel

»DIGI-TECH-MA – Digitalisierung ausgewählter Exponate des Technikmuseums Magdeburg«

Projektlaufzeit

12.2020 bis 01.2022

Projekt- und Kooperationspartner

  • Kuratorium Industriekultur in der Region Magdeburg e.V. (Projektverantwortlicher und Zuwendungsempfänger)
  • 3DQR GmbH
  • domeprojection.com GmbH
  • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät Maschinenbau

Projektförderung

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wurde vom Ministerium für Infrastruktur und Digitales des Landes Sachsen-Anhalt im Förderprogramm Digitale Agenda des Landes Sachsen-Anhalt gefördert.

Projekttitel

»InkuMa-Digital – Industriekulturelles Erbe der Region Magdeburg für das digitale Zeitalter«

Projektlaufzeit

05.2018 bis 02.2020

Projekt- und Kooperationspartner

  • Kuratorium Industriekultur in der Region Magdeburg e.V. (Projektverantwortlicher und Zuwendungsempfänger)

Projektförderung

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wurde von der Investitionsbank Sachsen-Anhalt gefördert.