Tech helpt bij herbouw Notre-Dame

Een puntenwolk meer dan 1 miljard punten moet helpen bij de restauratie van de Notre-Dame. ©CNRS

Alle informatie over de iconische kerk in Parijs die anderhalf jaar geleden grotendeels afbrandde, wordt bijeengebracht in een digitale kloon. Zo is ze beschikbaar voor architecten en onderzoekers, nu en in de toekomst.

‘Een informatiearcheoloog’, zo noemt Livio de Luca zichzelf. De Luca is architect en specialist in modellen en simulaties. De opdracht een digitale versie van de Notre-Dame te maken is zonder twijfel zijn grootste project ooit. Vanuit Marseille geeft hij leiding aan 29 collega’s op verschillende plaatsen in en buiten Frankrijk. Samen bouwen ze aan een soort Google Earth van een van de meest emblematische monumenten in de wereld.

‘Het doel is alle denkbare wetenschappelijke en technische informatie over de kerk bij elkaar te brengen’, vertelt De Luca via Zoom. ‘Dat wil zeggen: alles over de staat van de kerk zoals ze was, is en wordt.’

Hoe groot het drama ook is, de brand biedt geweldige kansen om de kennis over de Notre-Dame te vergroten.

De basis van het model werd al ruim voor de brand van april vorig jaar gelegd door de Amerikaanse historicus Andrew Tallon, die in 2018 overleed. Hij maakte met laserscanning een puntenwolk van de kerk, van meer dan 1 miljard punten. In 2014 deed het bedrijf Art Graphique et Patrimoine hetzelfde met de nu geheel verwoeste houten zolder waar de brand uitbrak.

De brand boven in de kathedraal sloeg een enorm gat in het gewelf onder de zolder, ter hoogte van het koor. Om de schade hier, op 40 meter hoogte, op te meten werden camera’s en 3D-scanners aan kabels bevestigd. Al die informatie hebben De Luca en de zijnen verwerkt. ‘Het aantal foto’s gaat richting 300.000. Maar daar zitten ook oude beelden van toeristen bij; alles wat beschikbaar was, hebben we gebruikt.’

Het lijkt niet overdreven van een digitale kloon te spreken. Alles is nu in kaart gebracht met een resolutie die tot op de centimeter nauwkeurig is. Hier en daar zelfs tot op de millimeter. Dat is bijvoorbeeld het geval voor de resten van het timmerwerk van de zolder, dat voor een deel 13de-eeuws was.

Roethopen

Op een platform dat Aïoli heet, zo genoemd naar het Provençaalse sausje op basis van olijfolie en knoflook, kan iedereen die betrokken is bij de restauratie informatie uitwisselen of data aanvullen. De Luca laat een beeld zien van de verkoolde houtresten en roethopen van het timmerwerk die boven op het gewelf liggen. Ter hoogte van de plek waar het hoofdaltaar staat, is het gewelf ingestort en gaapt een enorm gat. Het scherm van De Luca staat vol met blokjes, die na een muisklik diverse historische, technische of bouwkundige feiten prijsgeven.

Het model is een uniek archief geworden op het gebied van steen, hout en glas: het brengt alle beschikbare kennis samen over hoe de materialen in achtenhalve eeuw zijn bewerkt. ‘We willen meer zijn dan een eenvoudig digitaal depot’, zegt De Luca. ‘Ik zie het als een digitaal ecosysteem dat alle informatie met elkaar verbindt: in de tijd en in de ruimte. Praktisch gesproken helpt dit model de architecten en de hoofdaannemers van deze operatie een juiste beslissing te nemen over de beste aanpak van een deel van de kerk.’

De restauratie blijft wel voor het grootste deel ambachtelijk werk, beaamt De Luca. ‘Techniek is altijd een hulpmiddel, en nooit een doel op zich.’

De analyse van de stenen uit het puin en al het andere materiaal vindt plaats in het Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques (LRMH), dat is gevestigd in de bijgebouwen van een kasteel in de Parijse voorstad Champs-sur-Marne. 23 specialisten, die de gewoonte hebben aan vele monumenten tegelijk te werken, maken er overuren voor de Notre-Dame. President Emmanuel Macron heeft gezegd dat de kerk in 2024 klaar moet zijn, als in Parijs de Olympische Spelen plaatsvinden. Voor die belofte hebben ze al heel wat weekends moeten doorwerken.

Onderzoek naar het juiste hout voor de vervanging van verbrande delen. ©CNRS

Instortingsgevaar

De eerste zeven maanden na de brand konden de medewerkers van het LRMH de kerk niet in, vanwege het instortingsgevaar van het gewelf. Robots verzamelden alle stenen en al het glas, hout en metaal. Buiten de kerk werden de resten genummerd, op pallets gelegd en naar Champs-sur-Marne gereden. Vervolgens moest worden vastgesteld welke onderdelen afkomstig van het schip en het dwarsschip nog bruikbaar waren. Voor elke steen die geen rol meer kon spelen bij de wederopbouw moest er eentje met precies dezelfde hardheid, hetzelfde gewicht en andere eigenschappen worden gevonden.

‘Het 3D-model is vooral iets voor degenen die de leiding hebben over de restauratie’, vertelt Thierry Zimmer, adjunct- directeur van het LRMH. ‘Maar in sommige gevallen is het voor ons ook heel bruikbaar. Want het is zinloos een steen te analyseren als je niet weet welke plaats die innam. En het model kan helpen de precieze plaats te bepalen van een sluitsteen, die is aangebracht in de top van een boog.’

Het LRMH beschikt over tientallen sluitstenen en resten ervan. ‘Die lagen in het puin, en ze bevonden zich natuurlijk niet recht onder de plaats waar ze vandaan kwamen. Sommige van die stenen zijn kapotgevallen of weggestuiterd. Ze zijn allemaal gescand en doordat we de precieze vorm hebben, kunnen we ze - als de steen nog geschikt is - als een puzzelstukje in het ‘dak’ plaatsen.’

Alles is nu in kaart gebracht in een digitale kloon met een resolutie die tot op de centimeter nauwkeurig is.

Hoe groot het drama ook is, de brand biedt geweldige kansen om de kennis over de Notre-Dame te vergroten, benadrukt Zimmer. ‘Niemand heeft ooit de stenen uit het gewelf van alle kanten kunnen bekijken. Nu dat wel kan, is te zien welk gereedschap de steenhouwers van toen hebben gebruikt, welke techniek ze toepasten en in welke groeve ze werkten.’

Ook de houtresten van de zolder, waarvoor naar schatting 1.000 eiken werden gebruikt en waarvan het oudste deel uit de 13de eeuw stamde, kunnen tot spreken worden gebracht. ‘Het wordt mogelijk te bepalen wat voor soort eiken zijn gebruikt en uit welk type bos ze kwamen. Er is voor vele tientallen jaren aan studiemateriaal bijgekomen.’

Lees verder

Advertentie
Advertentie