Naturkundemuseum

Warum der Berliner T-Rex Tristan einen neuen Kopf hat

Das Berliner Museum für Naturkunde zeigt ab Donnerstag das echte Skelett eines Tyrannosaurus Rex - mit einem Kopf aus dem 3-D-Drucker.

Berlin.  Wer „Jurassic Park“ liebt, darf sich freuen. Das Skelett von Tristan, dem Tyrannosaurus Rex, wird ab Donnerstag in einer Ausstellung des Museums für Naturkunde in Mitte öffentlich zu sehen sein. Es ist einzigartig in Europa. Allerdings ist nicht alles echt an der neuen Attraktion. Der Originalschädel mit den langen scharfen Zähnen war zu schwer für das übrige Knochengerüst. Deshalb ist eine Kopie aufgesetzt worden. Der echte Schädel wird separat in einer Vitrine gezeigt.

Der Saurier ist etwa dreieinhalb Meter hoch und zwölf Meter lang. Das Skelett wurde in den vergangenen Monaten zusammengesetzt. 157 Knochen waren im Sommer in Berlin angekommen. Das dreidimensionale Modell des Schädels erstellten Mathematiker der Technischen Universität (TU) Berlin. Seine Bestandteile sind mittels Fotogrammetrie und Computertomografie digitalisiert worden. Die 3-D-Scans, die das Museum zur Verfügung stellte, wurden aufgearbeitet und gedruckt. Die Kopie gleicht dem Original in allen Einzelheiten.

Tristan lebte vor rund 66 Millionen Jahren. Seine Knochen waren 2012 bei Ausgrabungen in Montana, USA, entdeckt worden. Der dänische Investmentbanker Niels Nielsen hatte das Skelett gekauft. Er stellte das Fossil dem Berliner Museum für mindestens drei Jahre zur Verfügung, verlangte aber, dass es wissenschaftlich untersucht und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wird. Dass das Skelett von Tristan in Berlin gezeigt werden kann, ist auch der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Technologie und Forschung zu verdanken. Sie unterstützte die Ausstellung des Dinosauriers finanziell, zusammen mit dem Bund.

Forscher versuchen zu klären, woran der Dinosaurier starb

Die Forschungen an Tristan haben längst begonnen. Wie schwer er war und wie schnell er sich bewegen konnte, soll festgestellt werden. Seine Beißkraft ist von Interesse, ebenso die Krankheiten, die er hatte, und die Ursache seines Todes. Schon aus ersten Untersuchungen weiß man, dass der Saurier krank war. Anomalien im Zahnwachstum und beschädigte Zahnkronen sind offensichtlich. Auch einige Schädelknochen sind nicht regulär geformt, vielleicht als Folge von Entzündungen und Schwellungen am Kiefer und im Gesicht. Rippen sowie Knochen an Schulter und Becken sind degeneriert. Hinweise auf verheilte Brüche wurden gefunden.

Die Reproduktion des Schädels im 3-D-Labor ist ein aufwendiges Verfahren. Ein schichtweise aufgetragenes Pulver wird bei 170 Grad durch einen Laser verschmolzen. Der Vorgang dauert etwa 30 Stunden. Anschließend lässt man die Teile über mehrere Stunden abkühlen, damit sie sich nicht verformen. Die 3-D-Experten der TU arbeiten auf diesem Gebiet mit mehreren Museen und Instituten zusammen, sowie mit dem Deutschen Herzzentrum Berlin. Seit mehr als zehn Jahren beschäftigt sich der Mathematiker Hartmut Schwandt mit der 3-D-Drucktechnik. „Normalerweise wäre das Routine für uns“, sagte der TU-Professor. Aber diese Aufgabe sei eine Herausforderung gewesen. „Es war zeitlich recht sportlich“, so der Wissenschaftler. „Wir haben im September erst angefangen, und es wurde relativ knapp.“ Gerade eben seien die letzten Teile gedruckt worden.

Das Problem: „Der Kopf des T-Rex ist nicht gerade klein. Er besteht aus einer Menge Teile.“ Im 3-D-Drucker werde mit Kunststoffpulver gearbeitet. „Mit einem herkömmlichen Drucker hat diese Maschine nichts zu tun.“ Ein großer Vorratsbehälter enthält 15 bis 20 Kilogramm dieses Pulvers. Dieses werde in Schichten von weniger als einem Zehntel Millimeter aufgetragen. „Dann schießt von oben ein Laser hinein und sintert die einzelnen Schichten heraus.“

Museen nutzen immer häufiger die besondere Drucktechnik

Der sogenannte Bauraum im Drucker, in dem sich der Vorgang abspielt, ist relativ klein, nur etwa 30 mal 30 mal 25 Zentimeter groß. Der Kiefer des T-Rex war zu groß dafür. Er musste „virtuell, im Computer“ zerlegt werden. „Das heißt, man muss die Teile hinterher wieder zusammensetzen. Das ist ein großer Rechenaufwand“, so Schwandt. Insgesamt 88 Einzelteile seien zum T-Rex-Schädel gedruckt worden. 27 Mal sei dieses Verfahren ausgeführt worden, jeweils über zwei Tage. „Immer wenn etwas fertig war, haben wir eine Kiste mit Teilen ins Museum gebracht.“ Dort sind die gedruckten Teile zusammengesetzt und angepasst worden.

„Das 3-D-Modell war nichts, was man per Knopfdruck machen konnte. Man braucht Erfahrung dafür.“ Diese Erfahrungen hat das Team um Hartmut Schwandt in den vergangenen Jahren erworben. „Wir haben ein Modell des Schädels von Eisbär Knut angefertigt. Es steht noch bei uns.“ Auch mit dem Ägyptischen Museum in Berlin arbeiten die Wissenschaftler zusammen. Sie haben die Büste des Echnaton als 3-D-Modell erstellt. Sie ist im Museum zu sehen. „Für uns ist das sehr interessant“, so Hartmut Schwandt. Bislang sei der 3-D-Druck eher für industrielle und wissenschaftliche Zwecke benötigt worden. „Der Bereich Museum kommt jetzt erst richtig in Gang.“ Zum einen, weil die Digitalisierung von Kulturgütern immer wichtiger wird, zum anderen, weil die 3D-Kopien von Kunstgegenständen verstärkt auch für Forschungszwecke und als Anschauungsobjekte benutzt werden.

Aus den 3-D-Reproduktionen von Tristans Schädelknochen hat das Museum den Kopf zusammengesetzt und Abgüsse erstellt. Das Berliner Naturkundemuseum hat wegen seiner Kompetenz in der Dinosaurierforschung einen internationalen Ruf. Berühmt ist das 13 Meter hohe Skelett des Brachiosaurus, das im Gebäude an der Invalidenstraße ausgestellt ist. Die fossilen Bestandteile waren bei Ausgrabungen zu Beginn des 20. Jahrhunderts gefunden worden. Damals reiste eine Expedition im Auftrag des Museums nach Tansania. Am Tendaguru-Hügel stießen die Experten auf die Überreste von Sauriern. Rund 250 Tonnen an Knochenmaterial wurden nach Berlin gebracht. Daraus rekonstruierten Experten die Skelette.

Computermodell des Sauriers

Das Skelett von Tristan wird bis auf Weiteres im Museum in Mitte gezeigt. Auch ein Computermodell seines Körpers soll geschaffen werden. Am 23. Dezember, 18-20 Uhr, gibt es eine Führung, die sich mit den neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen zu diesem Saurier beschäftigt.