Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMOb feinste Stickerei oder großformatiger Wandteppich – historische Textilien sind ein Schatz der Vergangenheit und zugleich eine Herausforderung für Restaurierung und Forschung. Im EU-Projekt »TEXTaiLES« treffen modernste Technologien auf jahrhundertealtes Kulturgut: KI, Robotik, 3D-Scans und physikalische Simulationen ermöglichen eine digitale Erfassung, Analyse und virtuelle Wiederherstellung. Die Ergebnisse sollen europaweit Museen, Konservator:innen und Forschenden als modularer Software-Werkzeugkasten zugutekommen. Unser Team liefert dabei die Mathematik und Physik hinter den digitalen Stoffen – für realitätsnahe Bewegungsanalysen, präzise Drapiersimulationen und nachhaltige Konservierung.
Digitaler Zwilling statt Stoffprobe: Wie Künstliche Intelligenz das kulturelle Erbe bewahrt
Wie können antike Stoffe restauriert werden, ohne sie zu berühren? Oder wie kann ein Opernkostüm um die halbe Welt verliehen werden – ohne Zollgebühren oder CO₂-Emissionen? Das EU-Projekt »TEXTaiLES« entwickelt Werkzeuge zur Digitalisierung und virtuellen Rekonstruktion historischer Textilien. Unsere Simulationen analysieren Drapierung, Struktur und Bewegung – und machen das Unsichtbare sichtbar.
Mit Künstlicher Intelligenz in die Vergangenheit: KI-gestützte Digitalisierung und Simulation historischer Textilien
EU-Projekt »TEXTaiLES«: Textil-Kulturgut digital bewahren und erforschen
Unser Beitrag als Fraunhofer ITWM: Textilsimulation mit physikalischer Präzision
Im Projekt bringt unser Team »Technische Textilien« seine Expertise in der dynamischen Simulation textiler Materialien ein. Ziel ist es, realistische Verformungen von Kleidungsstücken nachzubilden – inklusive Faltenwurf, Drapierung und dem Einfluss von Nähten.
Ein besonderer Fokus liegt auf dem Bestimmen der mechanischen Eigenschaften historischer Garne und Gewebefragmente. Anders als viele Projektpartner setzen wir dabei nicht auf Künstliche Intelligenz, sondern auf klassische numerische Methoden wie Finite-Elemente-Modelle und kontinuierliche Materialbeschreibungen.
Diese physikalisch fundierten Simulationen sind essenziell, um historische Textilien digital lebendig zu machen – etwa für virtuelle Ausstellungen, Restaurierungsplanung oder das Nachbilden ursprünglicher Bewegungszustände.
Anwendungsbeispiele aus der Praxis
Im Projekt »TEXTaiLES« entwickeln wir neue Technologien und bringen sie direkt zur Anwendung – in Museen, Archiven und Forschungseinrichtungen in ganz Europa. Diese Beispiele zeigen, wie Künstliche Intelligenz, Simulation und innovative Bildgebung dazu beitragen, historisches Textil-Kulturgut sichtbar zu machen, zu analysieren und digital zu bewahren.
Textilabdrücke
Textilabdrücke auf bronzezeitlichen Tonplomben
Vergleich des gemessenen und simulierten Kraft-Dehnungs-Verhaltens unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in den Modellparametern. Diese Analyse trägt zur Vorhersage des Zugverhaltens und der maximalen Festigkeit bei, indem der Einfluss von Parameterunsicherheiten bewertet wird. Die Boxplots zeigen das 1. und 3. Quartil der Datenpunkte, während die orangefarbene Linie den Medianwert der Simulation darstellt.
Moderne Abgüsse von Tonsiegeln aus der minoischen und mykenischen Bronzezeit (ca. 2650–1200 v. Chr.), die in Griechenland gefunden wurden, tragen feine Abdrücke von Textilien und organischen Materialien. Diese Abdrücke, die im CMS-Archiv Heidelberg (Corpus of Minoan and Mycenaean Seals (CMS)) aufbewahrt werden, liefern wertvolle Hinweise auf die historische Fadenherstellung und die verwendeten Rohfasermaterialien. In diesem Projekt untersuchen Forschende diese Spuren digital, um ein besseres Verständnis der Textiltechnologie der Bronzezeit zu gewinnen. Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf der Vorhersage des Zugverhaltens und der maximalen Festigkeit unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in den Modellparametern.
Knetgummi-Abdruck der Unterseite einer bronzezeitlichen Tonsiegelung mit einer Schnur aus Lerna, Griechenland
Experimenteller Abdruck eines aus gespleißten Flachsfasern hergestellten Fadens
Experimentell gebohrte Bastkordel
Antike Textilien
Antike Textilien aus Griechenland
Textilfunde aus verschiedenen Regionen Griechenlands, datiert vom 10. Jahrhundert v. Chr. bis zum 11. Jahrhundert n. Chr., sind meist stark fragmentiert, mineralisiert und äußerst fragil. Sie bestehen oft aus mehreren Gewebearten und sind mit glänzenden Goldfäden verziert. Ihre beschädigte Struktur erschwert die ästhetische und technologische Analyse. Im Projekt soll durch berührungsfreie Digitalisierung eine detailgenaue virtuelle Rekonstruktion dieser komplexen Gewebeformen geschaffen werden.
Antike und historische Textilien aus Griechenland
Oberflächenrekonstruktion einer Köpergewebeprobe aus Scandatenn
Verformter mechanischer digitaler Zwilling eines Köpergewebes unter Biegebelastung
Bühnenkostüme
Bühnenkostüme aus dem Opernarchiv Rom
Bühnenkostüme aus dem Opernarchiv Rom
Federn, Metallfäden, Pailletten – die aufwendig gestalteten Kostüme weltbekannter Opern- und Ballettstars vom 19. Jahrhundert bis heute erzählen auch von Kunst und Modegeschichte. »TEXTaiLES« digitalisiert die Objekte vollständig, dokumentiert Konstruktion und Gestaltung und verknüpft sie dann mit Metadaten wie Aufführungsort, Künstler:in und Entstehungszeit – ein Beitrag zur digitalen Langzeitarchivierung und Forschung.
Ein flexibler Werkzeugkasten in der ECCCH-Cloud
Ein modularer Software-Werkzeugkasten bündelt alle digitalen Tools des Projekts – vom 3D-Viewer über Annotation und Gewebe-Analyse bis hin zu KI-gestützter Restaurierung. Jede Funktion ist als eigenständiges Modul nutzbar und kann bei Bedarf flexibel kombiniert oder später erweitert werden.
Bereitgestellt wird das Paket über die European Collaborative Cloud for Cultural Heritage (ECCCH), dadurch laufen alle Anwendungen sicher in der Cloud und sind ohne Installation weltweit abrufbar. So können Museen, Restaurator:innen und Forschende jederzeit gemeinsam an denselben digitalen Textilien arbeiten, Ergebnisse teilen und neue Module einfach dazuschalten.
Unsere Projektpartner:
- Athena Research and Innovation Center in Information Communication Technologies
- Sapienza Universität Rom
- Centre for Research and Technology Hellas
- Universität Warschau
- Universität Oulu
- TechnAI: Technology Culture and Society
- Nubifucus Ltd
- ACCELIGENCE Ltd
- Textilmuseum St. Gallen
Vom Schweizer Bund finanziertes Projekt
Projektförderung und Laufzeit
Das Projekt »TEXTaiLES« wird im EU-Programm »HORIZON-CL2-2023-HERITAGE-ECCCH« gefördert. Das Vorhaben läuft drei Jahre (von Januar 2024 bis Dezember 2026) und verfügt über ein Gesamtbudget von rund acht Mio. €.
Von der Europäischen Union finanziert
Entdecken Sie das TEXTaiLES-Projekt!
[Nur in Englisch verfügbar]
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