Mindener Dom

Vermessungstechnische Aufnahme und virtuelle Darstellung am Beispiel des Mindener Doms.

Der Mindener Dom

Geschichte des Mindener Doms*
Auf das Jahr 798 ist die erste Nennung des Ortes "Minda" in den Jahrbüchern des fränkischen Reiches datiert. Karl der Große schlug hier ein Lager auf.

Um das Jahr 800 gründete Karl der Große an der Weserfurt das Bistum Minden. 977 verlieh Otto II. dem Bischof das Markt- und Münzrecht. Um 1230 erscheint die Marktsiedlung als Stadt. 1648 fiel das säkularisierte Fürst-Bistum an Brandenburg-Preußen.

Urkundliche Nachrichten über den Bau des ersten Doms fehlen. Grabungen trafen im heutigen Dom auf Grundmauern, die enge Verwandtschaft mit dem Dom in Hildesheim (geweiht 872) und der Abteikirche in Corvey (erbaut 873-885) zeigen. Es ist wahrscheinlich, daß auch die erste Anlage des Mindener Domes aus jener Zeit stammt; sie hatte fast dieselbe Größe wie der auf uns überkommene Bau : ein basilikales Langhaus ohne Gewölbe, ein großes Westwerk auf quadratischer Grundlage mit gewölbter offener Vorhalle und niedrigen Seitentürmen, Querhaus und Chor mit Krypta und mit nördlichem Sakristeibau.

947 wurde dieser Dom durch Feuer schwer beschädigt, aber 952 durch Bischof Helmward neu geweiht.

1062 vernichtete ein Brand den Dom wiederum. Bei dem 1072 von Bischof Eilbert geweihten Wiederufbau wurde das Westwerk verkleinert, die beiden Seitentürme erhöht, zwischen ihnen ein niedrieger Giebel angelegt als Abschluß des nach Westen durchgehenden Mittelschiffs. Im Langhaus befand sich eine Westempore mit westfälischer Kaiserloge.

Etwa 1150 (zur Zeit des 2. Kreuzzuges unter Kaiser Konrad III.) wurden die Türme durch Aufbau eines Geschosses für die Glockenstube verbunden und in der Mitte ein weiteres Stockwerk aufgesetzt. Die Vorhalle erhielt ein Obergeschoß. Dieses imposante Westwerk besteht noch heute in seiner schlichten und wuchtigen westfälischen Form.

1210 - 1230 errichtete Bischof Konrad ein neues Querhaus mit den noch erhaltenen großen, kuppelartigen Domikalgewölben in spätromanischen Formen. Anschließend wurde der Chor mit Apsis in reicher rheinischer Doppelarchitektur mit Arkaden und Laufgängen erbaut. Während das Chorquadrum noch größtenteils erhalten ist, wurde die 1341 in hochgotischer Bauform erneute Apsis zur Hälfte zerstört.

Um die Mitte des 13. Jahrhunderts wurde auch das Langhaus mit spätromanischen achtteiligen Kuppelgewölben basilikal überdeckt. Aber schon kurze Zeit danach hatte sich auch in Westfalen die gotische Bausitte und die Form der durch drei gleich hohe Schiffe gekennzeichneten Hallenkirche so stark durchgesetzt, daß 1267 - 1290 der hervorragenste Bauabschnitt des Mindener Doms, das gotische Langhaus, erstand. Von dieser gotischen Halle sind nur die Umfassungswände und drei Maßwerkfenster erhalten geblieben.

Im 14. Jahrhundert wurden die großen gotischen Ost- und Nordfenster des Querhauses eingebaut, der Sakristeibau um ein Geschoß erhöht, die baufällige romanische Apsis in hochgotischen Formen erneuert und die Krypta beseitigt. Der Bauzustand jener Zeit ist mit Ausnahme wiederholter Änderungen der Dach- und Turmaufbauten auf uns gekommen. Die letzte Erneuerung der Dächer und des Dachreiters auf dem Westwerk geschah 1767 in den zeitbedingten Formen des Barock. Auch der Turm über der Vierung stammte aus jener Zeit.

Im Inneren zeugen bescheidene Reste von der vollständigen Ausmalung im Mittelalter; eine überlebensgroße Figur der Hl. Maria mit dem Kinde wurde am nordwestlichen Vierungspfeiler bei der großen Renovierung 1936 - 1941 wieder aufgedeckt.
Das bedeutenste Kunstwerk der Innenausstattung des Domes ist ein Kruzifix aus dem Ende des 11. Jahrhunderts in Bronzeguß. Aus dem 13. Jahrhundert sind die Statuen der Kirche und Synagoge und der "Apostelgang", ein Figurenfries vom ehemaligen Lettner. Aus dem 14. Jahrhundert ist eine Pieta erhalten. Dem 15. Jahrhundert gehört der in Holz geschnitzte Matthias-Altar mit 12 Nebenfiguren an. Ende des 16. Jahrhunderts wurde der noch in Renaissance-Formen gehaltene prächtige Orgelprospekt vor der ehemaligen Kaiserloge durch den Hamburger Meister Johannes Scherer in Holz geschnitzt; leider ist er im 2. Weltkrieg völlig vernichtet. Aus der Barockzeit stammen die vier Mamoraltäre und die in reicher Bildhauerarbeit ausgeführten großen Epitaphe von Mallinckrodt, von Grapendorff und von Langen. Die beiden ersteren fertigte der Meister Adam Stenelt in Osnabrück.

Am 6. Dezember 1944 zerstörte eine Sprengbombe die Sakristei mit der Schatzkammer und die Nordseite des Chores. Am 28. März 1945 vernichteten Spreng- und Brandbomben die übrigen Bauteile: Das Westwerk brannte vollständig aus, das Mauerwerk erhielt große Risse und stürzte zum Teil ein. Vom Mittelschiff blieben nur die Umfassungsmauern stehen, seine ganze Inneneinrichtung fiel dem Flammen zum Opfer, vom Querhaus wurde nur das Dach zerstört und die Gewölbe beschädigt.

(* aus "Dom zu Minden", Minden im Juni 1950, Bauausschuß des Dombau-Vereins Minden Oberregierungs- und Oberbaurat a.D. Gelderblom)

Bauaufnahme des Mindener Doms

Bestandsaufnahme des Domes

Eine zeichnerische Dokumentation eine Bauwerkes, entsteht aus der Erfassung mit meßtechnischen und verbalen Mitteln. Hierdurch können Zusammenhänge über Lage, Geschichte und Entstehung abgeleitet werden. Diese Aspekte lassen die unterschiedlichen Anforderungen an eine Bauaufnahme erkennen. Die Notwendigkeit einer Formulierung über die Aussage eines einzelnen Planes ist die Grundlage für die meßtechnische Erfassung des Bauwerkes.

Eine Vermessungsleistung setzt sich bekanntlich aus zwei Tätigkeiten zusammen: Dem Feststellen geometrischer Zusammenhänge als Vorgang des Messens einerseits - und die Umsetzung der Meßergebnisse in zeichnerischen Darstellung dieser Zusammenhänge andererseits. Bei der Vermessung und Kartierung bedient man sich spezieller Werkzeuge und Verfahren, die auf die jeweiligen Aufgabenstellungen abgestimmt sind.

So sollten GRUNDRISSE, SCHNITTE, ANSICHTEN und DETAILS als getreue Abbildungen in zweidimensionaler Zeichnung dargestellt werden.

- Vorgehensweise bei der Bauaufnahme
- Wahl eines lokalen Koordinatensystemes
- Grundlagennetz für die Erfassung des Gebäudes
- Meß-und Aufnahmeverfahren
- Grundrisse, Schnitte, Kartierung und Bemaßung
- Zwei- oder dreidimensionale Punkterfassung
- Berechnungsverfahren
- Erstellung eines dreidimensionalen Modells_mit Hilfe eines CAD Systems
- Planerstellung und Planausgabe
- Geräte
- Schlußbemerkung

1. Wahl des Koordinatensystems
Die Ergebnisse von Vermessung und Kartierung werden mittels mathematischer Koordinatensysteme numerisch und zeichnerisch dargestellt.

Die Lage des Koordinatensystems wurde so gewählt, daß die Domachse die X-Richtung darstellt. Der Koordinatenursprung wurde zur Vermeidung negativer Koordinaten außerhalb des Doms angelegt.

2. Grundlagennetz
Lage und Zahl der Polygonpunkte wurden so gewählt, daß eine einfache Meßpunkterfassung vorgenommen werden kann, wobei die Berechnung des Polygonzuges als Ringpolygon durchgeführt wurde. Der Anschluß an ein PP - Netz ist vorgesehen und macht somit eine Transformation des Dommodels in das globale Koordinatensystem möglich.

3. Meß und Aufnahmeverfahren
3.1 Tachymetrie
unter Tachymetern versteht man Geräte, die sowohl Winkel als auch Strecken messen können.

3.2 Polares Anhängen
dieses Verfahren erlaubt eine direkte Punktbestimmung über Winkel und Strecke.

3.3 Räumlicher Vorwärtsschnitt

Beim Räumlichen Vorwärtsschnitt liegt der Punkt über dem kürzesten Abstand zweier
im allgemeinen schief zueinander verlaufender Zielstrahlen über deren Schnittpunkt.

3.4 Orthogonalverfahren

Bei diesem Verfahren werden die aufzumessenden Punkte auf eine Messungslinie aufgewinkelt und die Orthogonalmaße mit einem Meßband ermittelt. Die Höhenbestimmung erfolgt durch ein Nivellement.

3.5 Photogrammetrie

Geometrische Rekonstruktion eines Objektes an Hand von Abbildungen.
Mehrbildauswertung (Bildtriangulation, 3D Modell) Terristische Messug: Modellpasspunkte.
Einbildauswertung (Entzerrung ebener Flächen, Fassaden) Terrestische Messung: Modellpasspunkte.

4.Grundrissaufnahme

Bei der Grundrisserfassung waren nicht nur Meßpunkte in der horizontalen Schnittebene zu erfassen, sondern auch die darunterliegenden Sockel und Wandelemente, die zur projektiven Darstellung erforderlich waren. Die zum größten Teil nicht lotrechten und schiefwinkelig zueinander stehenden Wände konnten zur durch eine Vielzahl von räumlichen Meßpunkten in ihrer Lage bestimmt werden. Um eine repräsentativen Grundriß mit Fenster und Türdarstellungen zu erhalten, waren mehrere Schnittebenen (Höhenschnitte) erforderlich. Bei der Wahl der Meßpunkte in einer Schnittebene mußten teilweise Idealisierungen (siehe Beispiel) vorgenommen werden, um durch die teilweise schlechte Bausubstanz eine Verfälschung der Wandkantenlage zu vermeiden.

Die Anordnung der Meßpunkte für die Grundrissaufnahme wurde nach folgenden Gesichtspunkten vorgenommen:

- Darstellung der Fensterschnittebene (Nord, Ost, Südseite)
- Darstellung der Eingangsbereiche Türhöhenschnitt (West, Nordseite)

Aus diesen Kriterien ergaben sich folgende Schnitthöhen:

- Türschnitt Westeingang 47.0m ü.NN (Schnitt A-A)
- Fensterschnitt 49.7m ü.NN (Schnitt B - B)
- Türschnitt Nordeingang 48.6m ü.NN (Schnitt C - C)

4.1 Kartierung und Bemaßung

Alle Messwerte werden mit dem CAD-Programm AutoCad ausgewertet und die Konstruktionen so durchgeführt, dass eine naturgetreue Abbildung der Schnittebenen sowie der darunterliegenden Elemente als Bestandsplan ausgegeben werden konnte.

Um die Kartierungsgenauigkeit für Plandarstellungen im Maßstab 1:100 zu gewährleisten, wurden entsprechende Messverfahren ausgewählt. Eine Punktgenauigkeit von +/- 2cm wurde angestrebt.

Die Bemaßung wurde auf die projektiv sichtbaren Kanten vorgenommen. Im Innenraum ist die Bemaßung auf die Domachse bezogen.

5. Zwei- oder dreidimensionale Punkterfassung

Eine Grundüberlegung der Bauaufnahme besteht darin, welchen Aussagewert eine Bestandszeichnung haben soll. So können Schnittdarstellungen, die nur Schnittkanten und keine projekiven Elemente beinhaten sollen, mit zweidimensionalen Meßpunkten erfaßt werden. Hierzu ist die Schnittebene genau zu definieren z.B. mit einem Rotationslaser.

Durch eine projektive Modelldarstellung kann die Zugehörigkeit der einzelnen Elemente besser erkannt werden. Ein so zu erstellendes Model ist nur durch eine dreidimensionale Punkterfassung möglich.
Um die Vielzahl der zu konstruierenden geometrischen Figuren erstellen zu können, bedarf es eines leistungsfähigen CAD- Programms.

6. Berechnungsverfahren

Ziel bei den angewendeten Berechnungenverfahren ist es, alle Meßpunkte in ein gemeinsames Koordinatensystem zu transformieren.

Die so ermittelten dreidimensionalen Punktkoordinaten, versehen mit entsprechenden Attributen, können dann mit Hilfe eines CAD -Programmes weiterbearbeitet werden.

Die Meß- und Berechnungsverfahren ergeben sich aus folgendem chronologischen Ablauf:

6.1 Grundlagennetz

(Bezugspunkte für die verschiedenen Meßverfahren zur Bauaufnahme)
Aufnahmepunkte ( Polygonpunkte werden in einem lokalen x/y- Koordinatensystem berechnet. Festlegung zweier PP für eine Achsrichtung)

6.2 Höhennivelement zur Berechnung der z-Koordinaten der PP.

( Anschluß an ein Höhennetz mit Höhen ü. NN )

6.3 Messung der Objektpunkte mit Bezug auf PP.
a. Orthogonalaufnahme
geg.: X,Y Koordinaten der Anfangs- und Endpunkte; Rechtwinkelkoordinaten der Objektpunkte.
ges.: Dreidimensionale X; Y; Z- Objektpunktkoordinaten.

b. Polaraufnahme
geg.: X,Y -Koordinaten der Anfangs- und Endpunkte; Winkel, Entfernung und Höhenunterschiede zu dem Anfangs- und Endpunkt sowie zu den Objektpunkte.
ges.: Dreidimensionale X; Y; Z- Objektpunktkoordinaten. (Berechnung der Standpunktkoordinaten aus Polarkoordinaten -> Rechtwinkelkoordinaten -> X,Y,Z Koordinaten. Berechnung der Objektpunktkoordinaten aus Polarkoordinaten -> Rechtwickelkoordinaten -> X,Y,Z Koordinaten.)

c. Vorwärtsschnitt
Schnittpunktbestimmung über räumlichen Schnitt ohne gegenseitige Sicht.
geg.: X,Y -Koordinaten der Anschlußpunkte, Winkel, Entfernung und Höhenunterschiede zu den Anschlußpunkten sowie zu den Objektpunkten.

7. CAD Modellierung

Die gemessenen Objektpunkte werden in ein lokales X - Y Koordinatensystem transformiert. Mit Hilfe eines Datenaustauschformates (DXF) werden die Werte in ein CAD - Programm transferiert. Die so erhaltenen Punktfelder müssen mit den CAD - Funktionen in Linien, Flächen oder Volumenmodelle umgesetzt werden. Um die Formen des aufgenommenen Objektes real wiederzugeben bedarf es guter, von Hand angefertigter Skizzen und Aufmaße. Durch das Zusammenfügen von Punktdaten, die ein Element in der Lage bestimmen, und den Objektaufmaßen kann ein 3D - Modell konstruiert werden.

Punktfelder mit Hilfslinien

Konstruktionselemente plazieren

3D-Modell Konstruktion


8. Planerstellung und Planausgabe

Durch die Layer-Technik (Folien) ist es möglich die einzelnen Zeichnungselemente wie Konstruktionen, Bemaßung, Beschriftung usw. wahlweise ein- oder auszublenden. Durch diesen Bestandteil können alle räumliche Objektinformationen in einem CAD-Modell geführt werden. Durch die Wahl der aktiven Layer lassen sich die einzelnen zusammengehörigen Zeichnungselemente zur Ausgabe von z. B. Grundrissen, Schnitten oder Details zusammenstellen. Die Planausgabe kann in einem beliebigen Maßstab erfolgen, wobei die Bemaßungsgrößen durch einen Faktor gesteuert werden können. Strichstärken sind durch die Wahl von verschiedenen Konstruktionsfarben zuweisbar.

Planausgabe 1:50

Planausgabe 1:25

9. Geräte

Rolleiflex 6006 metric

Meßkammera Rolleiflex 6006
für die Bilderfassung zur
photogrammetrischen Bild-
auswertung mit dem Pro-
grammsystem MR 2

Zeiss Rec-RL

Elektronisches Tachymeter
Einsatz bei reflektorloser
Punktmessung.

( Fassadenaufnahmen u.s.w. )

Leica TC 1600

Elektronisches Tachymeter
Einsatz bei terrestischer
Punktmessung.

( Polaraufnahmen u.s.w. )

10. Schlußbemerkung

Die Bauaufnahme des Mindener Doms begann im SS 1992 und sollte im Rahmen der Vermessungs- und CAD-Ausbildung vorgenommen werden. Die Labore Bauvermessung und Bauinformatik unter Leitung von Prof. Dr. -Ing. Günter Pomaska sind bemüht, in Sondergebieten der Vermessung Teilbereich des Mindener Domes aufzunehmen und auszuwerten. Es hat sich jedoch erwiesen, daß ein Bauwerk in dieser Größenordnung nicht nur durch Seminararbeiten zu erfassen ist. Der Zeitaufwand für die Erstellung von Grundrissen, Ansichten oder Schnitten ist nur durch zusätzliche Arbeiten erreichbar. Für die zentrale Koordination der Teilauswertungen sind Kenntnisse über die Grundlagen von Grafischen-Daten-Systemen, sowie Strukturierungskonzepte für Daten erforderlich. Organisation, Projektierung und Planbearbeitung wurden von Dipl.-Ing. Horst Kronenberg, Labor für Bauvermessung und Labor für Bauinformatik geleitet.

Die o.g. Labore sind bemüht, auch in Zukunft weitere Auswertungen über Teilbereiche des Mindener Domes zu erstellen.
Maßgeblich an der Erfassung und Auswertung waren beteiligt:

Dipl.-Ing. Horst Kronenberg - FH Bielefeld
Dipl.-Ing. Friedhelm Weber - FH Bielefeld
Horst Alteruthemeier - FH Bielefeld
Friedhelm Gerstendorf - FH Bielefeld
Dipl.-Ing. Silke Stender - Absolventin Konstruktiver Ing.-Bau

DIN 1356-1
DIN 4172
DIN 18000
DIN 18024
DIN 18202