Eine weitläufige vorinkanische Steinstruktur in Westbolivien war einst so beeindruckend, dass ihre Pracht 1549 von spanischen Eroberern als "unvorstellbar" beschrieben wurde. Seitdem haben jahrhundertelange Plünderungen das ehemals atemberaubende Gebäude in verstreute Ruinen verwandelt, aber Wissenschaftler haben kürzlich das enorme restauriert Struktur zu seiner früheren Pracht - als 3D-Modell.
Bekannt als Pumapunku ("Tor des Puma" oder "Tor des Jaguars" in der einheimischen Sprache), war das Gebäude Teil der antiken Stadt Tiwanaku, einer geschäftigen Metropole der Anden von 500 bis 1000 n. Chr.
Die Forscher gruben sich tief in historische Aufzeichnungen über Pumapunku ein, die Wissenschaftler über 150 Jahre konsolidiert hatten, und rekonstruierten virtuell, was sie konnten, aus Notizen, Beschreibungen, Bildern und Hinweisen, die in den umgestürzten Steinen und Fundamentplatten auf dem Gelände zurückgeblieben waren. Schließlich erschien zum ersten Mal seit Jahrhunderten ein vollständiger Pumapunku - zuerst als digitales Modell, dann als 3D-Druck im 4-Prozent-Maßstab, berichtete Alexei Vranich, Archäologe an der University of California in Los Angeles, in einer neuen Studie.
Mithilfe von 3D-Druckmodellen der Gebäudeteile konnten Vranich und seine Kollegen untersuchen, wie Strukturen durch Versuch und Irrtum zusammenpassen können. Dieser Prozess ist mit virtuellen Modellen, die weniger intuitiv zu manipulieren und zu interpretieren sind, viel schwieriger durchzuführen und mit den massiven Steinen der Ruinen laut der Studie nicht zu erreichen.
Vranichs Ergebnisse präsentierten nicht nur ein nahezu vollständiges Pumapunku, sondern lieferten auch "ein solides Beweisstück", das anhaltende Gerüchte negierte, dass das Gelände durch Besuche von Außerirdischen errichtet wurde - sogenannte Gläubige behaupteten, seine Architektur sei anders als alle anderen bekannten Strukturen auf der Erde. Es muss also von außerirdischen Architekten entworfen worden sein, erklärte Vranich.
Als jedoch das Modell eines Gebäudes zusammengebaut wurde, war seine Form "sofort erkennbar" als Entwurf, der in Gebäuden an zwei nahe gelegenen Standorten gefunden wurde, schrieb Vranich in der Studie.
In seiner Blütezeit war Pumapunku ein beträchtlicher Komplex von Plätzen und Rampen, die an eine massive T-förmige Plattform angrenzten, und laut Vranich gab es Tore und Fenster, die aus einzelnen Steinblöcken geschnitzt waren.
Aber über Hunderte von Jahren wurde der Komplex immer wieder geplündert. Die Wiederaufbaumaßnahmen im Jahr 2006 haben die Dinge nur verschlimmert, obwohl sie gut gemeint waren. Die Archäologen des Projekts standen unter starkem politischem Druck, schnell fertig zu werden, und die Ergebnisse stimmten nicht mit den archäologischen Aufzeichnungen überein, was zu noch mehr Verwirrung darüber führte, wie Pumapunku früher aussah, berichtete Vranich.
"Es gibt keinen einzigen Stein", sagte Vranich Live Science in einer E-Mail. "Alle Blöcke wurden bewegt oder nie an ihrem vorgesehenen Ort platziert. Einige sind verloren gegangen, andere wurden schwer beschädigt." Und da das Design des Komplexes als einzigartig angesehen wurde, gab es keine anderen Beispiele für ihre Rekonstruktion, erklärte Vranich.
Für die neue Studie untersuchte das Team Messungen und Referenzen aus historischen Aufzeichnungen "in verschiedenen Sprachen und mit unterschiedlichem Lesbarkeitsgrad" und übersetzte die Ergebnisse in ein virtuelles Modellierungsprogramm, das sich auf die Geometrie der Fragmente konzentrierte.
"Das musste Millimetergenau sein", sagte Vranich in der E-Mail.
Davon druckten sie 150 Stücke aus, trennten sie in architektonische Abschnitte und ordneten sie dann nach Größe, Form und Dicke, wobei sie feststellten, ob sie verziert waren oder ob sie Rillen hatten, um Metallklammern zu halten.
Die Stücke wurden dann auf einer großen Platte zusammengesetzt, die die zentrale Plattform von Pumapunku darstellt und - im Maßstab von 4 Prozent - 10 Zoll breit und 59 Zoll lang (30 Zentimeter mal 155 cm) misst. Die Wissenschaftler bauten die Gebäude wie ein Puzzle zusammen, und die taktile Natur der gedruckten Teile half ihnen, der Studie zufolge intuitiv herauszufinden, wie sie zusammenpassen.
"Gelegentlich wurde eine neue Anpassung gefunden und kumulativ zum virtuellen Modell auf dem Computer hinzugefügt", sagte Vranich. Anpassungen an diesem Modell sind noch im Gange, da am Standort in Bolivien neue Blöcke gemessen werden und die Informationen online hochgeladen werden.
Das Drucken von 3D-Modellen eines Standorts ist weitaus kostengünstiger als das Bankrolling neuer Ausgrabungen. Die Gesamtkosten des 3D-gedruckten Modells von Pumapunku betrugen laut Vranich nur etwa 1.200 US-Dollar. Das Erstellen und Online-Archivieren digitaler Modelle mache die Website auch Forschern in anderen Teilen der Welt zugänglich, fügte er hinzu.
Und um große Komplexe wie diesen zu untersuchen, bieten Miniaturmodelle eine einzigartige Gelegenheit, zu experimentieren, wie die verschiedenen Strukturteile zusammengesetzt werden könnten, was sonst unmöglich zu erforschen wäre. Dies bietet "frische und oft unerwartete Einblicke" in die aufwändigen Konstruktionen von Zivilisationen aus der fernen Vergangenheit, schrieb Vranich in der Studie.
Die Ergebnisse wurden online am 13. Dezember in der Open-Access-Zeitschrift Heritage Science veröffentlicht.
Originalveröffentlicht auf Live Science.
