Laserkartierung dokumentiert das 1.700 Jahre alte Mummy Cave (Tse Yaa Kin) in Arizona mit über 165 Räumen

Laserkartierung hat die vollständige dreidimensionale Architektur eines 1.700 Jahre alten Klippendorfs in Arizona erfasst und dabei mehr als 165 Räume als präzises digitales Abbild festgehalten.

Damit ist die empfindliche Anlage nun in messbarer Form gesichert, während Wind, Wasser und die Zeit die ursprünglichen Lehmwände und bemalten Oberflächen weiter abtragen.

Mummy Cave (Tse Yaa Kin)

Hoch in einer Sandsteinnische bei Tse Yaa Kin, auch als Mummy Cave bekannt, hängt die gesamte Siedlung mehrere Dutzend Meter über dem Canyonboden; die Räume liegen unter einem auswitternden Überhang, der stetig nachgibt.

Auf Grundlage dieser Scans hielt Angelyn Bass von der University of New Mexico (UNM) Mauern, Türme und Innenräume massstabsgetreu fest und verwandelte einen schwer zugänglichen Rückzugsort in ein begehbares digitales Archiv.

Das entstandene Modell bewahrt Details wie Durchgänge, Dachkanten und verputzte Flächen, die durch jahrzehnteliche Abreibung und ablaufendes Wasser bereits zu blättern beginnen oder Risse zeigen.

Trotz der gesicherten Detailtiefe bleibt die Bausubstanz im Original weiterhin der fortlaufenden Erosion ausgesetzt – Entscheidungen zu Stabilisierung und Schutz werden dadurch immer dringlicher.

Lehmwände werden abgetragen

Lehmmörtel und Holzbalken machten das Leben in der Anlage möglich, doch genau diese Materialien zerfallen deutlich schneller als in den Fels gehauene Strukturen.

Vom Wind getriebener Sand wirkt wie Schmirgelpapier auf den Oberflächen, und Wasser, das von den Klippen abfliesst, spült lose Körner aus Wänden und Dächern heraus.

Auch die Überhänge über den Räumen verwittern weiter und schicken körnige Abflussbahnen über die Böden, wo schon einzelne Tritte ausreichen können, um bereits gerissenen Putz weiter zu lösen.

Weil sich die Struktur von Saison zu Saison verändert, behandelte das Team die Dokumentation selbst als Form der Bewahrung – nicht nur als Ablage für ein Archiv.

Aus Laserpunkten werden Karten

Um diese Bestandsaufnahme zügig zu gewinnen, setzten die Feldteams auf LiDAR: Laserscans, die Oberflächen über reflektierte Lichtimpulse vermessen.

Jeder Impuls kehrte zum Scanner zurück, und die Software setzte Millionen solcher Rückmeldungen zu einer dichten 3D-Punktwolke zusammen.

Darauf aufbauend erstellten UNM-Teams präzise Zeichnungen, die Ingenieurinnen und Ingenieure vermessen können, um zu prüfen, wie die Räume in der Klippe Belastungen aufnehmen.

Allerdings erfassen Scans nicht, was unter unversehrten Böden verborgen liegt; jede Planung muss daher mit Ungewissheit über verdeckte Hohlräume und Schwachstellen rechnen.

Modelle prüfen schwache Wände

Ingenieurteams können inzwischen einen digitalen Zwilling untersuchen – eine 3D-Kopie, an der sich Eingriffe gefahrlos testen lassen, statt die Räume in der Felswand zu berühren.

In diesem Modell lässt sich simulieren, wie Schwerkraft und Erschütterungen auf die Wände wirken, um Bereiche zu markieren, die zusätzliche Stützung benötigen.

Anstelle von Vermutungen nach einem kurzen Vor-Ort-Termin kann das Team unterschiedliche Reparaturvarianten vergleichen und erkennen, welche Lösung am wenigsten verändert.

Die letzte Entscheidung bleibt dennoch eine Frage menschlichen Urteilens, denn digitale Modelle können nicht die kulturelle Bedeutung des Betretens eines heiligen Ortes abbilden.

Putz bewahrt Fingerabdrücke

An den Wänden hielten Zierputze und eingebaute Elemente wie Feuerstellen und Webstuhlverankerungen den Alltag in Lehm und mineralischen Farbtönen fest.

Im Labor bestimmten Forschende mithilfe von Röntgenanalysen und Mikroskopen Mineralien und Bestandteile und machten so sichtbar, wie die Bauleute jede Mischung ansetzten.

„All that’s left that is expressive of the people who lived here are the plasters,“ sagte Angelyn Bass, Professorin an der UNM.

Sobald bekannt ist, welche Zutaten die ursprüngliche Mischung enthielt, können Restauratorinnen und Restauratoren Fehlstellen mit vergleichbarem Material ergänzen – statt mit härterem Zement.

Zugang braucht Zustimmung

Viele indigene Menschen betrachten Tsé Yaa Kin als tabu. Digitale Zeichnungen ermöglichen es, die Architektur kontrolliert zu teilen und zugleich Besuche zu begrenzen, die Böden aufscheuern könnten.

Gleichzeitig müssen die Projektpartner klären, wer die Dateien überhaupt sehen darf, denn Kopien können weit über den Canyon hinaus verbreitet werden.

Diese Grenzen zu respektieren kann die öffentliche Weitergabe verlangsamen, verhindert aber, dass Bewahrung in eine neue Form der Aneignung umschlägt.

Reparaturen müssen ehrlich bleiben

Vor jeder Instandsetzung muss klar sein, welche Risse einen Einsturz ankündigen und welche lediglich normales Setzen über Jahrhunderte widerspiegeln.

Risikokarten, die aus den Scans abgeleitet werden, können Stellen hervorheben, an denen Wasser durch Dachbereiche geleitet wird – sodass Beschäftigte das Abflusswasser gezielt umlenken können.

„The structures are fragile,“ sagte Bass, als sie erläuterte, warum unnötige Veränderungen mehr schaden als nützen können.

Wenn neues Material mit dem alten Lehm und Stein verträglich bleibt, lassen sich Wände stabilisieren, ohne Werkzeugspuren und Farbe zu tilgen.

Studierende lernen Verantwortung

Seit 2022 bildet das Projekt UNM-Studierende in Dokumentation und konservatorischer Arbeit an der Klippensiedlung aus.

Praktika bringen Bachelor- und Masterstudierende in Teams, die Oberflächen kartieren, herabgefallenen Putz sichern und den sorgfältigen Umgang mit dem Bestand einüben.

Neben Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftlern sowie Ingenieurinnen und Ingenieuren beteiligten sich auch indigene Künstlerinnen und Künstler und brachten kulturelles Wissen in die Entscheidung ein, was dokumentiert werden soll.

Wenn die Förderung 2027 endet, wird dieses ausgebildete Netzwerk ebenso wichtig sein wie die Scans – denn der Ort wird weiter altern.

Lehren aus Mummy Cave

Fein aufgelöste Linienverläufe in den Wänden können zeigen, wo Bauleute Räume ergänzten, Durchgänge verschlossen oder Türme verstärkten, während sich Familienstrukturen und Rituale wandelten.

Durch den Vergleich von Steinsetztechniken und Putzschichten lassen sich Bauphasen nachvollziehen, selbst wenn spätere Ausbesserungen frühere Kanten überdecken.

Solche Hinweise schärfen, wie Fachleute das Leben im Canyon deuten – ohne neue Grabungsschnitte anzulegen, die empfindliche Ablagerungen stören könnten.

Sollten Stürme oder Erosion Teile der Siedlung zerstören, erlaubt die Dokumentation künftigen Forschenden weiterhin, Gestaltung und Bedeutung zu untersuchen.

Karten, Materialanalysen und klare Regeln für den Zugang geben den Verantwortlichen nun Möglichkeiten, Tsé Yaa Kin zu schützen, ohne ständig hinaufklettern zu müssen.

Ob der Schutz langfristig gelingt, hängt von gemeinsamer Verwaltung, verlässlicher Finanzierung und Entscheidungen ab, die das digitale Abbild als Verpflichtung begreifen.