Glasinnengravur – hübsch aber nutzlos?

3D-Bilder, die in einen Glasblock gebannt werden, sind faszinierend anzusehen. Aber gibt es für diese Art der Visualisierung auch praktische Anwendungsfälle, die nicht von anderen Darstellungsformen besser abgedeckt werden?

Mit der Aussicht auf Preisgelder wurden wir ermuntert, uns mit unserem BrailleRing-Projekt für den TÜV Austria Wissenschaftspreis zu bewerben. Der Kapitalist in mir konnte dieses Angebot nicht ablehnen – und ging letztendlich leer aus. Weil es aber auch undotierte Publikumspreise gab, konnte zumindest der Humanist in mir eine Trophäe nach Hause tragen.

Hübsch ist sie. Eine sogenannte Glasinnengravur auf einem Holzsockel. Ähnliches hatte ich davor schon einmal bei meinen Eltern gesehen, die jemand für einen besonderen Anlass in Glas verewigen ließ. Aber ist Zierrat für die Vitrine alles, was man mit dieser Technik herstellen kann?

Glas*innen-Gravur?

Was ist denn überhaupt so eine Glasinnengravur? Dass diese Dinger so heißen, habe ich selbst erst bei den Recherchen zu diesem Artikel herausgefunden – gesucht hatte ich ganz naiv nach »3D-Bilder in Glas«.

Auf den ersten Blick irritiert mich das Wort Glasinnengravur, weil ich nach Jahren im Umfeld von Universitäten und Sozialunternehmen ein »innen« nur noch mit kaputt-gegenderter Sprache in Verbindung bringe: MitarbeiterInnen, ChefInnen, … GlasInnen. Diese Gehirnwäsche beiseite gelassen, ist es aber eine treffende Beschreibung. Glas wird graviert – und zwar nicht nur klassisch auf der Oberfläche, sondern im Inneren. Deshalb ist es eine Glasinnengravur.

Oberflächen kann man unter anderem mit einem Laser gravieren. Das funktioniert ähnlich wie Ameisen bei Sonnenschein unter einer Lupe brutzeln zu lassen: Das Licht wird auf der Oberfläche fokussiert und hinterlässt dort bleibende Spuren. Weil Glas transparent ist, kann man das Laserlicht dort auch irgendwo im Inneren des Blocks bündeln, wodurch sich dort ein winziger Riss bildet, der Licht reflektiert und dadurch wie ein kleiner Punkt aussieht. Aus solchen Pünktchen kann man Stück für Stück ein 3D-Bild im Glasblock aufbauen.

Im Englischen wird die Glasinnengravur meistens als Bubblegram bezeichnet – vermutlich, weil man die weißen Pünktchen als kleine Blasen versteht. Weil dieser Ausdruck klingt, als würde man in der Badewanne Diagramme aus Seifenschaum nachbilden, bin ich ganz dankbar für den deutschen Ausdruck, auch wenn er etwas sperrig ist.

Welchen Nutzen hat ein Nutzen?

Inwiefern muss ein Glasblock mit einem 3D-Bild im Inneren nun überhaupt einen Nutzen haben? Bei einem Gemälde fragt ja auch niemand danach, was man in der Praxis damit anfangen kann. Der Wert der Mona Lisa bemisst sich nicht daran, dass man sie unter ein Tischbein legen kann, damit der Tisch nicht mehr wackelt.

Aber so eine Glasinnengravur ist auch keine Handanfertigung wie die Mona Lisa, sondern ein Industrieprodukt. Sobald ein 3D-Modell einmal vorbereitet ist, können Glasblöcke in Serie mit diesem Motiv versehen werden. Das ist wie bei ganz klassischen 2D-Bildern aus dem Drucker – und die haben bekanntlich oft einen direkten Nutzen, sei es für erklärende Diagramme und Skizzen, Stadtpläne oder gefälschte Geldscheine.

Deshalb sollte man zumindest einmal darüber nachdenken, ob die Glasinnengravur nicht auch ein Potential hat, das über zeitgenössische Staubfänger hinausgeht. Kann man damit irgendetwas veranschaulichen, das sich anders nur schwer darstellen lässt?

Die Mitbewerber betreten die Arena.

Das Schöne an der Glasinnengravur: Man kann sich Objekte in 3D ansehen und benötigt dazu keinen technischen Schnickschnack wie Computer oder Spezialbrillen.

Die naheliegende Alternative dazu: Dann kann man sich auch gleich das Original ansehen und benötigt keine Abbildung in einem Glasblock. Einem neuen Fabrikmitarbeiter muss man keine 3D-Modelle von Bauteilen zeigen, die ohnehin tonnenweise im Nachbarraum lagern.

Je nachdem, was man zeigen will, kann das aber schwierig werden. Wer Körper- statt Maschinenteilen präsentieren möchte, wird nicht immer eine frisch zerlegte Leiche im Nachbarraum haben. Viel Biologisches kann man zwar auch in Formaldehyd einlegen oder in Kunstharz eingießen, aber für diesen Anblick brauchen viele Betrachter einen starken Magen – auch ohne am Formaldehyd nippen zu müssen. Bei geschützten Arten hat man dann auch noch Greenpeace am Hals und bei ausgestorbenen Arten die Zeitreisepolizei.

Manche Anschauungsmaterialien bringen auch durch ihre Größe oder Unbeweglichkeit Probleme mit sich. Ein Architekturstudent ohne Goldesel kann nicht mal eben nach Paris fahren, um sich den Eiffelturm im Original anzusehen, und danach noch schnell beim Taj Mahal in Indien vorbeischauen. Da wird man sich eher mit einem Zugticket nach Klagenfurt begnügen, um sich im dortigen Miniaturenpark Minimundus verkleinerte Nachbauten anzusehen.

Für die mannsgroßen Minimundus-Gebäude wird man daheim in der Schublade zwar auch keinen Platz haben, aber das Schöne an plastischen Modellen ist, dass es sie in vielfältigen Ausführungen gibt. Maßstab und Material können flexibel gewählt werden. Im einfachsten Fall kann man sie sogar in einem 3D-Drucker fertigen.

Blöcke sind eine saubere Blockade.

Wie eingangs erwähnt war der Anlass für diesen Artikel eine Trophäe für unser BrailleRing-Projekt – eine Arbeit, die blinde Menschen als Zielgruppe hat. Gäbe ich meinem blinden Kollegen die Trophäe in die Hand, würde er mir bestenfalls sagen, dass sie ein schöner, glatter, schwerer Quader ist. Die Innengravur wäre für ihn komplett unzugänglich.

Hier haben Originale und klassische Modelle den Vorteil, dass sie in der Regel auch den Tastsinn ansprechen. Und wenn man sie berühren kann, kann man sie mitunter auch manipulieren. In einem herkömmlichen Anatomiebaukasten kann man zum Beispiel einzelne Organe nicht nur einzeln betrachten, sondern auch wie ein Puzzle in ihrer korrekten Anordnung zusammensetzen. Das macht erst den wahren Reiz und Lernzweck solcher Modelle aus, ist aber unmöglich, wenn jedes Stück in einem Quader steckt. Schließlich folgt der menschliche Organismus keinem Tetris-Schema.

Andererseits zeigt die Blockform Stärken, wenn man das Exponat gar nicht anfassen soll. Das kann vor allem dann der Fall sein, wenn es sehr fragil ist – wenn es also winzige Teile beinhaltet, die bei Berührung brechen könnten. Bei komplexen Strukturen wird man außerdem dankbar sein, wenn man statt eines solchen Staubfängers nur die obere Seite eines Quaders abwischen muss. Damit könnte eine Glasinnengravur etwa dort nützlich sein, wo Hygiene wichtig ist.

Allerdings ist die Quaderform nicht der Glasinnengravur vorbehalten. Man könnte auch ein herkömmliches Modell in einem Glasbehälter befestigen oder es in Kunstharz eingießen. In beiden Fällen hätte das Endprodukt auch weniger Gewicht als ein Quader aus massivem Kristallglas.

Einfache Überhänge

Irgendein herkömmliches Modell in einen Glasquader zu verfrachten, hat einen wesentlichen Nachteil: Es ist ein zusätzlicher Arbeitsschritt. Während das 3D-Bild bei der Glasinnengravur sofort in den Block kommt, muss man bei anderen Methoden einen Umweg nehmen.

Und auf diesem Umweg steht man weiterhin vor Problemen mit fragilen Teilen. Womöglich hat man schon ein Stück abgebrochen, bevor das Ganze in den Quader kommt – dann kann man noch einmal von vorne beginnen. Beim Eingießen kann es auch passieren, dass das dickflüssige Harz dünne Elemente verbiegt oder dass sich irgendwo Luftblasen sammeln, die nach dem Aushärten als unschöner Einschluss erhalten bleiben.

Die Glasinnengravur ist da erfreulich unkompliziert. Man stellt den Glasblock in die Graviermaschine und nimmt ihn mit dem gewünschten 3D-Bild heraus. Fertig.

Auch Überhänge sind beim Gravieren kein Problem. Beim üblichem 3D-Druck muss man sehr genau darauf achten, dass der schichtweise Aufbau zu keinem Zeitpunkt erfordert, dass in die Luft gedruckt wird. Bei der Glasinnengravur kann man dagegen Teile scheinbar frei im Raum schweben lassen, weil jeder Bildpunkt rundum von Glas gehalten wird.

Farblos und gespenstisch

Ein klarer Schwachpunkt der Glasinnengravur ist ihre Farbe – oder besser gesagt: das Fehlen selbiger. Die 3D-Bilder sind in diesem Verfahren immer halbtransparent und – sofern man den Block nicht mit farbigem Licht beleuchtet – weiß. Zur Visualisierung von Schlossgespenstern ist das ideal geeignet, bei anderen Anwendungsfällen kann das aber zum Showstopper werden.

Dass die Farbe zum derzeitigen Stand der Technik von der Beleuchtung abhängig ist, verwundert nicht. Schließlich werden ja nur Teile eines transparenten Glasblocks zerstört – die reflektieren daraufhin das üblicherweise weiße Umgebungslicht. Wenn ich auf eine Fensterscheibe einschlage, kann ich mir ja auch nicht aussuchen, ob die Sprünge im Glas weiß, blau oder grün werden.

Unklar ist mir dagegen, ob die Halbtransparenz auch ein Muss ist oder nur aus ästhetischen Gründen so eingesetzt wird. Wenn weiße Pünktchen wirklich dicht aneinander anschließen, müssten sie ja schließlich auch eine halbwegs undurchsichtige Struktur bilden, aber bei üblichen Glasinnengravuren sieht man aus jeder Perspektive alle Objekte im gesamten Block.

Für eine Vielzahl möglicher Anwendungsfälle ist die Innengravur damit hinfällig. Bei vielen 3D-Modellen kann es hochgradig verwirrend sein, wenn man aus jeder Perspektive alles sieht. Wie würde etwa die Büste einer Frau aussehen, die im Gegensatz zur kahlen TÜV-Trophäen-Dame eine große Haarspange am Hinterkopf trägt? Man könnte ihr nicht ins Gesicht schauen, ohne gleichzeitig die Spange zu sehen.

Wenn man dagegen die Rückseite aller Motive weglässt, stellt sich wiederum die Frage, wozu man dann einen sperrigen Glasklumpen braucht. Für Bilder, die man mit stereoskopischem 3D-Effekt nur von einer Seite betrachten kann, gibt es auch Lösungen, die mit einer ebenen Fläche auskommen.

Zu guter Letzt ist das Zusammenspiel aus Weiß und Transparenz auch eine ganz schlechte Kombination, wenn man das Modell vor einer hellen Fläche, zum Beispiel einer weißen Wand, betrachten will. Der Inhalt des Glasquaders ist dann kaum sichtbar.

Und die Anwendungsfälle sind …

Fassen wir also noch einmal zusammen, was die Vor- und Nachteile der Glasinnengravur sind:

Vorteile:

• Einfache Fertigung
• Überhänge und im Raum schwebende Teile darstellbar
• Halbtransparente Elemente darstellbar
• Fragile Elemente darstellbar
• Einfach zu reinigen

Nachteile:

• Lichtabhängige Farbe
• Alles halbtransparent
• Hohes Gewicht
• Nicht mit dem Tastsinn erfassbar

Für Putzmuffel und Leute mit groben Wurstfingern mag das auf den ersten Blick nach einer interessanten Kombination für so einiges aussehen, aber wie gesagt kann man auch herkömmliche Modelle in eine Glashülle verfrachten und hat dann auch dort die Vorteile von Robustheit und einfacher Reinigung.

Als wirkliches Alleinstellungsmerkmal bleibt dann nur noch die einfache Herstellung von Modellen mit Halbtransparenz und frei im Raum stehenden Elementen.

Wolkenformationen könnten sich vielleicht gut damit darstellen lassen. Wolken sind meistens weiß, oft halbtransparent und schweben im Raum. Durch die 3D-Darstellung könnte man gut abbilden, wie hoch sie über der Erde stehen und welche Größe sie in Relation zu Strukturen am Boden haben.

Auch ein Blitz könnte eine interessante Abbildung sein. Aufgrund der Größe, der Entfernung und der Kürze nimmt man Blitze ja üblicherweise nur in zwei Dimensionen wahr. Die Verästelung im Raum zu sehen, wäre im wahrsten Sinne eine ganz neue Perspektive.

Umgekehrt könnte man statt ganz großen auch ganz kleine Dinge darstellen. Mikroorganismen unter einem Lichtmikroskop sind in der Regel halbtransparent, sehen aber flach aus. Ein sogenanntes Rasterelektronenmikroskop liefert dagegen ein plastischeres Bild, in dem aber die Transparenz verloren geht. In einer Glasinnengravur könnte man ein realistisches Abbild erstellen, das sowohl räumlich als auch durchsichtig ist.

Weil solche winzigen Dinge in der Regel aus relativ einfachen Formen bestehen, sollte die Transparenz auch nicht viel Verwirrung bringen. Bakterien tragen schließlich nur selten Haarspangen.

Da die Formen einfach bleiben sollen, bieten sich auch abstraktere Bilder an. Vielleicht lassen sich komplexe mathematische oder physikalische 3D-Graphen gut darstellen. Insbesondere wenn nur einzelne Messpunkte im Raum eingezeichnet werden sollen, gibt es ja keine vernünftige Alternative, diese freischwebenden Punkte in einem physischen Modell darzustellen.

Damit schließt sich dann auch wieder der Kreis zu den Wetterphänomenen, denn Diagramme aus Punkten bezeichnet man als Punktwolken. Und das, was Wikipedia im weiteren Sinn unter dem Schlagwort Punktwolke beschreibt, ist nichts Anderes als das Grundprinzip hinter der Glasinnengravur.