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Vom Datensatz zum Kunstwerk: Die Rolle botanischer Illustrationen und historischer Ansichtskarten für die digitale und analoge Visualisierung österreichischer Sammlungsgeschichte.
Autor: Florian Klammer
Das zentrale Thema des diesjährigen ÖNB Labs Art Program1 war das Experimentieren mit Daten. Anstatt sich auf ein einziges großes Thema zu konzentrieren, sollten möglichst viele kleine Experimente umgesetzt werden. Dieser Artikel dokumentiert die wichtigsten Erkenntnisse während und unmittelbar nach Umsetzung des Projekts und beschreibt die entstandenen Werke.
Nach der Lektüre über das Datenset Botanische Illustrationen und dessen Ursprung stellte sich die Frage: Woher stammen all diese Pflanzen? Und was können sie über unsere Geschichte verraten? Während der Projektumsetzung wurden vier Ansätze verfolgt: die Herkunft der Pflanzen, ihre DNA-Sequenzen sowie die experimentelle Darstellung mithilfe eines Pen-Plotters2, der die Pflanzen mit einer begrenzten Anzahl von Farbdimensionen visualisiert. Zudem wurde ein digitales Kunstwerk für den ÖNB Labs Artspace auf Grundlage des Datensets Historische Ansichtskarten erstellt.
Zu Beginn stand die Suche nach öffentlichen Pflanzendatenbanken mit regionalen Informationen. Eine passende Quelle ließ sich schnell finden: Die Royal Botanic Gardens Kew stellten genau die benötigten Daten bereit.
Für die Datenerhebung wurde ein Python-Skript3 erstellt. Alle Pflanzennamen aus dem ursprünglichen Datenset wurden mit den Einträgen der Kew-Datenbank abgeglichen. Bei Übereinstimmung wurde die Pflanze in eine Liste für den nächsten Verarbeitungsschritt aufgenommen.
Nach Abschluss der Datensammlung erfolgte eine Sortierung der Daten nach den Herkunftsregionen der Pflanzen. Bereits diese erste Analyse lieferte bemerkenswerte Ergebnisse:
Rang | Gebiet | Anzahl verschiedener Pflanzen, die im jeweiligen Gebiet heimisch sind |
1 | Mexiko | 909 |
2 | Brasilien | 510 |
3 | Kapprovinzen | 303 |
4 | China | 252 |
5 | Kolumbien | 167 |
48 | Österreich | 79 |
Die Analyse bestätigt, dass der Großteil der Pflanzen in dieser Sammlung nicht aus Europa stammt. Innerhalb Europas liegt das heutige österreichische Staatsgebiet lediglich auf Rang 7. Die Spitzenplätze belegen Italien, Griechenland und Spanien.
Die Verteilung der Daten aus Afrika erwies sich als besonders auffällig. Warum weisen die Kapprovinzen im Vergleich zu den anderen Regionen eine so hohe Anzahl an dort heimischen Pflanzen auf?
Zunächst bestand der Verdacht auf einen Fehler in der Datenerhebung oder -analyse. Recherchen bestätigten jedoch, dass die Kapprovinzen Teil der Kap-Floralregion sind, die weltweit als eine der bedeutendsten Regionen für Pflanzenvielfalt gilt – sowohl hinsichtlich der Dichte als auch der Anzahl endemischer Arten. Vor diesem Hintergrund ist das Ergebnis nicht überraschend.4
In Südamerika zeigt die Analyse, dass das südöstliche Gebiet Brasiliens zwar nur einmal unter den acht führenden Regionen erscheint – Brasilien umfasst jedoch insgesamt mit allen Territorien 510 Arten und nimmt daher nach Mexiko (909 Arten) den zweiten Platz unter den Ländern ein.
Die Untersuchung stieß auf Dokumentationen zur österreichischen Expedition nach Brasilien in den Jahren 1817–1821.5 Nach der Heirat mit Dom Pedro reiste Erzherzogin Maria Leopoldina nach Brasilien und begründete damit eine bedeutende Verbindung zwischen den Ländern. In einem Brief an ihre Schwester beschrieb sie ihre ersten Eindrücke: „Brasilien hat ein wunderbar mildes Klima, ist ein reich gesegnetes Land und hat ehrliche und gutmütige Einwohner.“6 Zwei österreichische Fregatten begleiteten die Erzherzogin auf ihrer Reise nach Rio de Janeiro. Die Expedition war auf zwei Jahre angelegt und hatte das Ziel, alle Pflanzen, Tiere und Mineralien von wissenschaftlichem Interesse zu sammeln und nach Wien zu bringen. Der Präparator Johann Natterer, der an der wissenschaftlichen Expedition teilnahm, blieb über 18 Jahre in den Regenwäldern Südamerikas und sammelte eine große Anzahl von Tieren, Pflanzen und Mineralien, die er nach Österreich schickte.7
Da die Illustrationen nicht datiert sind, lässt sich nicht mit Sicherheit feststellen, wie viele dieser spezifischen Pflanzen im Verhältnis zu anderen dargestellt wurden. Dennoch sind durch die genannte Expedition die direkten Ursprünge der Pflanzen im Datenset dokumentiert.
An diesem Punkt gestaltete sich die weitere Arbeit zunächst schwierig. Es wurden verschiedene Ansätze erwogen, um die Pflanzendaten künstlerisch darzustellen, jedoch entstand kein tragfähiges Konzept. Daher wurde beschlossen, die Experimente fortzusetzen – diesmal mit einer anderen Art von Daten.
Da in der Beschäftigung mit den Herkünften der unterschiedlichen Pflanzen bereits einer geografischen Fragestellung nachgegangen wurde, lag es nahe, sich ebenfalls mit dem Datenset Historische Ansichtskarten auseinanderzusetzen. Dieses wurde verwendet, um ein interaktives Kunstwerk zu konstruieren, das hier abrufbar ist: Post von daheim
Zunächst war eine zweidimensionale Darstellung der Ansichtskarten geplant, bei der nach dem Zufallsprinzip immer eine nächste Karte die vorangehende grafisch überlagerte. Bald fiel jedoch die Entscheidung, diese durch eine interaktivere Visualisierungsform zu ersetzen. Diese zeigt eine aus Ansichtskarten zusammengebaute, globusartige Sphäre, die sich per Maus bewegen lässt. Ihre Bewegung löst außerdem einen Wechsel der im Hintergrund angezeigten Ansichtskarte aus. Wir laden Sie ein, die per Scrolling und Klicken aktivierbaren weiteren interaktiven Funktionen und Effekte selbst zu erkunden!
Die Beschäftigung mit Pflanzendaten wurde während der Arbeit am digitalen Kunstwerk fortgeführt. Auf der Website der Royal Botanic Gardens Kew konnten DNA-Dateien8 gefunden und den Pflanzen aus dem Datenset zugeordnet werden. Für die Visualisierung kam ein einfacher „Walker“-Algorithmus9 zum Einsatz, dem als Parameter die Nukleotidbasen der Pflanzen übergeben wurde. Die gesamte DNA-Sequenz wird dabei in Zweiergruppen aufgeteilt: Die erste Base bestimmt die Farbe, die zweite die Richtung des Walkers.
Pen-Plotter üben seit jeher eine besondere Faszination aus. Zwar arbeiten herkömmliche Drucker deutlich schneller, doch das langsame Entstehen eines Werkes durch die mechanische Stiftbewegung verleiht dem Prozess eine faszinierende performative Komponente.
Für das Projekt wurde ein alter 3D-Drucker des Autoren zu einem kleinen Pen-Plotter umgebaut. Die Bilddaten wurden dann genutzt, um den digitalen Scan der analogen Illustration zurück in die physische Welt zu überführen.
Der Pen-Plotter ist in seinen Ausdrucksmöglichkeiten allerdings begrenzt. Der umgebaute 3D-Drucker, der zur Verfügung stand, kann einen Stift in gerader Linie führen und sich nach links, rechts, oben und unten bewegen. Zunächst wurden Beispielbilder heruntergeladen und zugeschnitten, anschließend kam eine k-Means-Quantisierung zum Einsatz, ein iterativer schwerpunktbasierter Clustering-Algorithmus, der einen Datensatz basierend auf dem Abstand zwischen den jeweiligen Schwerpunkten in ähnliche Gruppen unterteilt,10 um Farben zu reduzieren und zu trennen – eine Maßnahme, die erhebliche Kosten für den Kauf von Stiften einsparte.
Im ersten Versuch wurden die Bilder vor dem Plotten mithilfe bestehender Algorithmen in Vektorpfade umgewandelt. Das Ergebnis war jedoch zu komplex, und der Druck eines einzelnen Bildes dauerte länger als acht Stunden. Daher wurde ein eigener Algorithmus entwickelt, der dem finalen Produkt ein charakteristisches, pixelartiges Erscheinungsbild verleiht.
Während des Projekts konnten verschiedene Ansätze verfolgt werden, wie historische Sammlungen durch digitale Methoden neu interpretiert, wie aus ihnen Erkenntnisse gewonnen und wie sie zu Kunst werden können. Durch die Vereinigung einer wissenschaftlichen und einer kreativen Perspektive eröffnen sich auch Möglichkeiten für zukünftige Projekte, etwa vertiefte Analysen zur Verbindung historischer Expeditionen mit heutigen Biodiversitätsdaten oder die Integration weiterer Datensets aus den ÖNB Labs.
Über den Autor: Florian Klammer (florianklammer.com, @flo.makesart) ist ein Künstler, der an der Schnittstelle zwischen Digitalem und Analogem arbeitet. Er hat ein zweimonatiges Praktikum an der Abteilung Forschung und Datenservices der Österreichischen Nationalbibliothek absolviert.
1 Das ÖNB Labs Art Program ist ein in unregelmäßigen Abständen und in unterschiedlichen Rahmen stattfindendes Programm, bei dem Künstler*innen dazu eingeladen werden, digitale Kunstwerke für den Artspace der ÖNB Labs zu erstellen. Siehe https://labs.onb.ac.at/artspace/.
2 Ein Pen-Plotter (auch Stiftplotter) ist eine Maschine, die Zeichnungen produziert, indem sie einen Stift über beispielsweise einem Blatt Papier bewegt und diesen in von einem Programm vorgegebenen Abständen auf dem Papier ansetzt um Linien zu zeichnen.
3 Ein Python-Skript ist ein Programm, das in der Programmiersprache Python verfasst ist. Diese wird häufig in der Datenwissenschaft und für Softwareanwendungen verwendet.
4 Siehe UNESCO-Welterbe, https://whc.unesco.org/en/list/1007/, abgerufen am 18.11.2025.
5 Siehe etwa Ankunft von Maria Leopoldine Erzherzogin von Österreich als Braut in Rio de Janeiro 1817, in: ÖNB Digital, https://onb.digital/result/1103A6A1; Reise Im Innern Von Brasilien: Auf Allerhöchsten Befehl Seiner Majestät Des Kaisers von Österreich, Franz Des Ersten, In Den Jahren 1817 - 1821 Unternommen, in: ÖNB Digital, https://onb.digital/result/10B8219D, jeweils abgerufen am 4.12.2025.
6 Siehe The Empress of Brazil, in: The World of the Habsburgs, https://www.habsburger.net/en/chapter/empress-brazil, abgerufen am 4.12.2025.
7 Siehe https://www.nhm.at/en/museum/history__architecture/expeditions_in_the_19th_century, abgerufen am 18.11.2025.
8 Siehe Tree of Life Explorer, in: Kew.org, https://treeoflife.kew.org/specimen-viewer, abgerufen am 4.12.2025.
9 Einem „Walker“-Algorithmus übergibt man Handlungsanweisungen, die vorgeben, wie sich ein Punkt auf einer Fläche bewegt und was er auf dem Punkt in der Fläche tut. In diesem Fall wird der jeweilige Pixel auf der Fläche eingefärbt; siehe auch https://natureofcode.com/random/#the-random-walker-class, abgerufen am 4.12.2025.
10 Siehe Was ist k-Means-Clustering?, in: IBM.com, https://www.ibm.com/de-de/think/topics/k-means-clustering, abgerufen am 4.12.2025.