Filme für die Zukunft

1 Analoge Sicherungskopierung von Filmen im Bundesarchiv – ein Rückblick

In seinen Filmlagern bewahrt das Bundesarchiv rund 550 000 Exemplare von circa 210 000 Filmwerken und zählt somit zu den größten Filmarchiven weltweit. Bis zur Schließung seines letzten analogen Filmkopierwerks am Dienstort Hoppegarten im Jahr 2019 verfolgte das Bundesarchiv über mehrere Jahrzehnte eine rein analoge Sicherungsstrategie. Diese hatte das Ziel, die Filminhalte durch die Übertragung auf neue Filmrollen für die Zukunft zu erhalten und mit Hilfe von sogenannten Benutzungskopien zugänglich zu machen.^[1] In den Kopierwerken in Berlin-Wilhelmshagen (bis 2003), Koblenz (bis 2016) und Hoppegarten (von 2004 bis 2019) wurden im Zuge dieser Sicherungsstrategie historisch wertvolle Filmmaterialien auf schwarz-weißen 35 mm-Polyesterfilm umkopiert. Farbfilme wurden bis ins Jahr 2017 über Rahmenverträge bei externen Dienstleistern gesichert, da die Herstellung von Farbkopien im Bundesarchiv aufgrund der geringen Anzahl von archivierten Farbfilmen organisatorisch und wirtschaftlich nicht zu rechtfertigen gewesen wäre. 16 mm-Filme wurden bis 2017 ebenfalls extern durch Dienstleister dupliziert, da weder in Koblenz noch an den Berliner Standorten Kopiermaschinen und Entwicklungsstrecken für 16 mm-Film vorhanden waren.

Die Sicherung der Filme durch Umkopieren war damals wie heute aus zweierlei Gründen notwendig. Die analogen Filmmaterialien sind teilweise unikal und in keinen anderen Archiven überliefert. Um Beschädigungen oder den Totalverlust dieser wertvollen Archivalien zu vermeiden, können sie deshalb nicht für die Benutzung an Sichtungstischen verwendet oder für Vorführungen in Kinos ausgeliehen werden. Hinzu kommt, dass rund 94 Prozent der im Bundesarchiv aufbewahrten Filme auf Celluloseacetat- und Cellulosenitrat-Trägern vorliegen. Im Gegensatz zu Filmen auf Polyesterbasis sind Filme auf Cellulosebasis von chemischen Abbauprozessen betroffen, die selbst bei optimalen Lagerbedingungen nur verlangsamt und nicht aufgehalten werden können und in letzter Konsequenz zum Totalverlust der betroffenen Filme führen.

Abb. 1:

Nitrofilmmagazin am Standort Hoppegarten (Foto: Bundesarchiv)

Die aufgrund ihres Alters für Schäden immer anfälliger werdenden analogen Kopiergeräte und Entwicklungsstrecken des Bundesarchivs führten zu einem stetig steigenden Wartungsbedarf. Da Wartung und Reparatur der Geräte durch die Herstellerfirmen nicht mehr angeboten wurden, mussten Ersatzteile mit einem hohen zeitlichen und finanziellen Aufwand beschafft und aufgetretene Defekte durch hauseigene Techniker repariert werden. Dies führte zu teilweise langen Standzeiten der analogen Kopierstrecken, was zu einer kontinuierlichen Reduzierung der jährlich gesicherten Filme und darüber hinaus zu Problemen bei der Bearbeitung von Nutzeranfragen führte, da zugesagte Bearbeitungsfristen immer öfter nicht eingehalten werden konnten. Trotz eines hohen organisatorischen, finanziellen und personellen Aufwands konnten in den Jahren vor der Schließung des Kopierwerks in Hoppegarten deshalb jährlich nur noch rund 0,05 Prozent des Filmbestands des Bundesarchivs analog gesichert werden.

Zeitgleich zu dieser Entwicklung stiegen die Anfragen nach digital hochwertigen Kopien der im Bundesarchiv aufbewahrten Filme rasant. Die nicht vorhandene digitale Infrastruktur machte Ausschreibungen erforderlich, um diese Anfragen über externe Dienstleister bedienen zu können. Der dafür notwendige hohe organisatorische und zeitliche Aufwand führte aber auch hier zu langen Bearbeitungszeiten. Darüber hinaus war der damit erreichte Output äußerst gering, da nur punktuell Filme digitalisiert werden konnten. Aus diesem Grund wurde entschieden, eine eigene digitale Infrastruktur aufzubauen und die Aufgaben der Sicherung von Filmmaterialien des Bundesarchivs am Dienstort Hoppegarten zu bündeln.

Die räumlichen, technischen und personellen Rahmenbedingungen ließen eine parallele analoge und digitale Sicherung von Filmen in den Werkstätten des Bundesarchivs nicht zu. Vor dem Hintergrund der ineffektiven analogen Sicherung und der gleichzeitig stark gestiegenen Anzahl von Anfragen nach digitalisierten Filmen wurde trotz anhaltender öffentlicher Kritik die Entscheidung getroffen, die analoge Sicherungskopierung im Bundesarchiv im Jahr 2019 zugunsten einer digitalen Sicherungsstrategie zu beenden.

2 Filmdigitalisierung als Mittel zum langfristigen Erhalt von Filminhalten

Im Zeitraum zwischen 2017 und Mitte 2023 wurden am Dienstort Hoppegarten und über Rahmenverträge mit externen Dienstleistern rund 4 Prozent der Filmbestände des Bundesarchivs digitalisiert. Aufgrund der begrenzten Lebensdauer von Filmen auf Cellulosebasis und der bereits erwähnten Rahmenbedingungen wurde es dringend erforderlich, die internen Digitalisierungskapazitäten des Bundesarchivs signifikant zu erhöhen. Deshalb wurden in den Jahren 2021 bis 2023 die eigenen Werkstätten ausgebaut, so dass zukünftig mit einem Digitalisierungsvolumen von jährlich rund 0,5 Prozent der Filmbestände gerechnet werden kann. Dies bedeutet eine Verdopplung des bisherigen digitalen Outputs und eine Erhöhung des zuletzt erreichten analogen Outputs um den Faktor 10.

Das Bundesarchiv digitalisiert seine filmischen Archivbestände im Rahmen einer sogenannten Sicherungsdigitalisierung. Ziel hierbei ist es, die analogen Filmbestände aufgrund ihrer zeitlich beschränkten Lebensdauer zügig und in hoher Qualität zu digitalisieren. Einerseits soll dadurch der Zugang zu den Inhalten der Filme auch dann noch ermöglicht werden, wenn die Filmrollen aufgrund von chemischen Zersetzungsprozessen nicht mehr abspielbar oder zerstört sind und es wegen des fortdauernden technologischen Umbruchs keine oder kaum noch verfügbare Reproduktionsgeräte für analoge Filme mehr gibt. Andererseits können durch Digitalisierung Filminhalte weitaus einfacher zugänglich gemacht und dadurch der Nutzerkreis erheblich erweitert werden. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass durch die digitale Verfügbarkeit Ausleihen und Sichtungen der analogen Filmmaterialien reduziert und diese dadurch geschont werden. Dies trägt zu einer verlängerten Lebensdauer der teils unikalen Filmarchivalien bei. Bei der Umsetzung der Sicherungsdigitalisierung richtet sich das Bundesarchiv nach international anerkannten SMPTE-Standards^[2] und DCI-Empfehlungen^[3] sowie dem Digital Statement der Internationalen Vereinigung der Filmarchive FIAF.^[4] Bei der Sicherung wird grundsätzlich eine Strategie der digitalen Duplizierung des Originals verfolgt. Eine weitere Bearbeitung des Films und eine Auslieferung mit Qualitätsstandards für eine Kinoreproduktion bleibt externen Partnern überlassen.^[5]

Die Filmrollen werden nach der Digitalisierung weiterhin unter klimatisch kontrollierten Bedingungen in den Filmlagern des Bundesarchivs aufbewahrt und ausschließlich im Fall von stark fortgeschrittenen Zersetzungserscheinungen kassiert. Die Lagerung der Filme wird zukünftig in einem in Planung befindlichen modernen Archivneubau in Hoppegarten erfolgen, wo die aktuell noch an den Dienstorten Hoppegarten und Berlin-Lichterfelde gelagerten Filme zentral an einem Ort, aber nach Materialgruppen unterteilt in verschiedenen Klimazonen aufbewahrt werden können.

3 Filmscanning – Erstellung von hochauflösenden Rohscans

Für das hochauflösende Scannen der analogen Filmmaterialien wurde im Jahr 2019 der erste Filmscanner vom Typ Scanity HDR am Dienstort Hoppegarten in Dienst gestellt. Zwei weitere Scanner desselben Typs folgten im Jahr 2021. Drei Exemplare des neu entwickelten Archivscanners Polar HQ inklusive dazu notwendige Peripheriegeräte und Speicherkapazitäten kamen zwischen 2022 und 2023 hinzu. Die insgesamt nun sechs zum Einsatz kommenden Geräte wurden von der Firma Digital Film Technologies (DFT) für die qualitativ hochwertige Digitalisierung von Kameranegativen und Archivkopien entwickelt. Die Scanner-Technologie wurde speziell für die Anforderungen der durch Alterungsprozesse ausgelösten chemischen und mechanischen Abbauerscheinungen des analogen Filmmaterials konzipiert, wodurch auch die Bildinhalte von bis anhin auf analogen Kopiermaschinen nicht mehr duplizierbaren Filmen gesichert werden können.

Zu den erwähnten Abbauerscheinungen zählen unter anderem hohe Schrumpfung, Versprödung und Verwellung sowie Schäden aus früherer Benutzung der Filmmaterialien wie Schrammen, Kratzer, Filmrisse, schlecht ausgeführte Klebestellen und beschädigte oder fehlende Perforationen. Nach der in einem ersten Schritt durchgeführten notwendigen manuellen Stabilisierung und Restaurierung durch erfahrene Filmrestauratorinnen und -restauratoren können die Bildinhalte aufgrund des behutsamen Filmtransports der Scanner schonend digitalisiert werden. Die durch Abnutzung entstandenen oberflächlichen Schrammen und Kratzer auf der Trägerseite der Filmmaterialien werden mit Hilfe der sogenannten Wetgate-Technologie im Moment des Scanvorgangs kaschiert, wodurch sie im erzeugten digitalen Abbild nicht oder kaum mehr sichtbar sind.

Abb. 2:

Filmdigitalisierung am Standort Hoppegarten (Foto: Bundesarchiv)

Anhand eines sogenannten Overscans werden die Filmstreifen über das eigentliche Filmbild hinaus gescannt, so dass beim Polar HQ auch sich in den Perforationsbereichen befindende Informationen wie Namen der Herstellerfirmen, Chargennummern oder Jahressymbole erfasst werden, mit deren Hilfe unter anderem das Produktionsjahr des Filmmaterials bestimmt werden kann.^[6] Ein weiterer wichtiger Rückschluss kann aus der ebenfalls durch einen Overscan optisch erfassten Anzahl von mitkopierten Perforationsrändern gezogen werden, die in vielen Fällen Aussagen über die Genealogie einer Filmkopie ermöglicht.

Die maximal erreichbare Auflösung beträgt 8 K bei den Scannern vom Typ Polar HQ und 4 K bei den Scannern vom Typ Scanity HDR. Im Bundesarchiv werden 35 mm-Filme in 4 K-, 16 mm-Filme in 2 K- und 8 mm-Filme in HD-Auflösung gescannt. Die einzelnen Filmbilder werden als lineare 16 bit-Einzeldateien im nicht-proprietären und unkomprimierten TIFF-Format im RGB-Farbraum erzeugt. Diese als Rohscans bezeichneten Einzelbilder stellen die digitalen Sicherungselemente der analogen Filmmaterialien dar und bilden den Erhaltungszustand der Filme im Moment ihrer Digitalisierung ohne editierende Eingriffe ab. Sie sind somit das Herzstück der Sicherungsdigitalisierung von Filmen im Bundesarchiv. Ihre unkomprimierte und nicht-proprietäre Datenstruktur garantiert, dass sie auch zukünftig unabhängig von der Verfügbarkeit kommerzieller und somit in der Regel proprietärer Bildbearbeitungssoftware lesbar und benutzbar bleiben.

Die Auflösung der Rohscans im 2 K- und vor allem im 4 K-Bereich führt zu Dateigrößen von bis zu 11 Megabyte pro TIFF-Datei.^[7] Dieser Umstand und der in diesem Stadium getrennt vom Bild vorliegende Ton (s. u. Abschnitt 4) machen die Nutzung der Rohscans und der dazu gehörenden Audiodateien hauptsächlich für professionelle Film-Postproduktionshäuser oder technisch speziell dafür ausgestattete Filmerbe-Institutionen interessant. Für Nutzerinnen und Nutzer, die an einer inhaltlichen Sichtung für Forschungs- oder publizistische Zwecke interessiert sind, ist eine weitere Bearbeitung der Sicherungsdigitalisate notwendig (s. u. Abschnitt 5). Die Rohscans werden hierzu auf einem leistungsfähigen Arbeitsspeicher in Hoppegarten abgelegt, von dem sie für die Bearbeitung auf verschiedene Workstations kopiert werden können. Sie bleiben dabei unverändert in ihrer hohen Auflösung erhalten und werden zu einem späteren Zeitpunkt zusammen mit den für die Benutzung hergestellten Derivaten in den digitalen Bandspeicher des Bundesarchivs in Koblenz transferiert (s. u. Abschnitt 6).

4 Tondigitalisierung – Hochwertige Digitalisierung von Filmtönen

Parallel zur Digitalisierung der Filmbilder findet die Digitalisierung der dazu gehörenden Filmtöne in einem Tondigitalisierungsstudio in Hoppegarten statt. Die Besonderheiten historischer Filmtonaufzeichnungen erfordern eine spezialisierte und umfangreiche technische Ausstattung dieses Studios sowie erfahrene Tonrestauratorinnen und -restauratoren.

Bei der Digitalisierung von auf Magnetfilmen vorliegenden Tonspuren kommen Geräte der Typen MB 51 der Firma MWA und OMA-E der Firma Sondor/DFT zum Einsatz, die in den Formaten 16 mm, 17.5 mm und 35 mm abtasten können. Tonbänder im Format 6.25 mm werden mit dem Magnettonbandgerät A810 der Firma Studer abgetastet. Die Geräte stammen überwiegend aus der Magnetton-Ära und müssen für den Betrieb in Stand gehalten werden.

Für die Digitalisierung von Lichttonspuren kommen spezielle Abtastköpfe zum Einsatz, die an die oben genannten Magnetfilm-Laufwerke adaptiert werden. Positive Lichttöne in Zacken- und Sprossenschrift in gutem Zustand können traditionell analog abgetastet und anschließend ins Digitale gewandelt werden. Für negative Lichttöne ist es notwendig, den fotochemischen Kopierprozess mittels digitaler Zwischenschritte zu emulieren. Dazu wird über die Resonances-Scaneinheit der Firma DFT ein digitales Bild der Lichttonspur erfasst. Mit dieser Methode kann auch eine bildmäßige Optimierung problematischer Lichttonspuren erfolgen, bevor sie schließlich in digitale Audiosignale gewandelt werden. Die in den verschiedenen Verfahren erstellten Audiodaten werden einheitlich unkomprimiert als Rohdaten im nicht-proprietären WAVE-Format mit einer Auflösung von 96 kHz/24 bit gespeichert und mit Metadaten versehen.

5 Mastering – Herstellung von digitalen Benutzungsdateien

Nach einer Qualitätskontrolle werden die hochauflösenden Sicherungsdateien im sogenannten Mastering zu datenreduzierten Benutzungsdateien umformatiert, wobei im Fall von Tonfilmen die Bildscans mit der digitalisierten Audiospur synchron angelegt werden. Im Mastering entstehen zwei unterschiedliche Formate, eine Masterdatei in 2 K-Auflösung und eine Ansichtsdatei in HD-Auflösung. Die Masterdateien werden in einem mxf-Container^[8] ohne Kadrierung, also ohne schwarzen Bildrand erstellt. Mit Hilfe des dadurch weiterhin sichtbaren Overscans können sie zum Beispiel für TV-Produktionen zur Verfügung gestellt werden, für die sie in der Regel noch weiterbearbeitet werden müssen. Die nochmals datenreduzierten Ansichtsdateien im h.264-Container^[9] haben dagegen größtenteils eine Kadrierung und sind somit für die direkte Nutzung per Streaming oder Download geeignet.

Im Rahmen der Erstellung der Benutzungsdateien kommen drei Workstations des Typs Clipster der Firma Rohde & Schwarz zum Einsatz, sowie bei Bedarf die Lichtbestimmungssoftware Resolve der Firma DaVinci, die Laufbildrestaurierungssoftware DIAMANT der Firma H&S Art sowie die Bildbearbeitungssoftware Premiere von Adobe. Aufgrund der über den Arbeitsspeicher und eine digitale Kreuzschiene vernetzten digitalen Arbeitsplätze ist ein direkter Zugriff auf alle Digitalisate jederzeit möglich, was die Workflows dezentralisiert und somit bedeutend vereinfacht und beschleunigt.

6 Datenmanagement – Transfer und Speicherung der Filmdigitalisate

Der Arbeitsspeicher im zentralen Filmserverraum in Hoppegarten verfügt über eine Kapazität von 960 Terabyte. Hierzu wurde ein modulares Speichersystem der Firma Quantum in Dienst gestellt, das bei Bedarf noch ausgebaut werden kann. Die geprüften und gemasterten Filmdigitalisate werden im Anschluss vom Arbeitsspeicher in Hoppegarten auf schnell lesende mobile Festplatteneinheiten der Firma FAST LTA kopiert. Aufgrund der hohen Datentransferraten dieser Speichereinheiten von 500 bis 700 Megabit pro Sekunde in Kombination mit speziell dafür entwickelten Transfer-Konsolen, können die Kopierprozesse im Vergleich zu herkömmlichen Systemen um das Zehnfache beschleunigt und dadurch eine erhebliche Prozessverschlankung erreicht werden.^[10] Die mobilen Speichereinheiten, genannt Bricks, werden im Anschluss von Hoppegarten nach Koblenz transportiert. Der Transfer der auf den Bricks gespeicherten Filmdigitalisate in den dortigen digitalen Bandspeicher des Bundesarchivs erfolgt über typengleiche Konsolen mit dem Ziel der Langzeitsicherung. Die Löschung der weiterhin auf dem Arbeitsspeicher in Hoppegarten abgelegten Digitalisate erfolgt erst nach dem erfolgreich abgeschlossenen Ingest in den digitalen Bandspeicher.

Der Ingest in das Bandspeichersystem geschieht halbautomatisch. Die Digitalisate werden hierbei mit dem entsprechenden Datensatz in der Filmdatenbank BASYS-3-Film über den sogenannten Universally Unique Identifier (UUID) des Exemplars verknüpft. Die dadurch hergestellte eindeutige Zuordnung der Dateien zu den Metadaten ermöglicht, dass die Digitalisate später direkt über die Basys-3-Film Datenbank bestellt, im Speichersystem lokalisiert und abgerufen und für die Nutzung bereitgestellt werden können. An der Automatisierung dieses sogenannten Recall Prozesses wird gegenwärtig in den IT-Referaten des Bundesarchivs gearbeitet.

7 Digitale Benutzung – Bereitstellung der Filmdigitalisate

Mit der für Anfang 2024 geplanten ersten Ausbaustufe des sogenannten Digitalen Lesesaals können die Ansichtsdateien der digitalisierten Filme zukünftig im Streaming sowohl für Sichtungen im Lesesaal des Bundesarchivs in Berlin-Lichterfelde als auch extern über das Internet zur Verfügung gestellt werden. Während im Lesesaal vor Ort alle digitalisierten Filme zugänglich sind, werden über das Internet ausschließlich die Filme angeboten, deren Urheberrechte geklärt sind. Die bevorstehende Eröffnung des Digitalen Lesesaals wird die Recherche und Sichtung der Ansichtsdateien über Grenzen hinweg niedrigschwelliger gestalten, und es wird somit ein erheblich vereinfachter Zugang zu den im Bundesarchiv aufbewahrten Filminhalten und perspektivisch auch zu weiteren digitalisierten Archivalien wie Schriftgut, Karten und Fotografien ermöglicht. Die Ansichtsdateien können im Digitalen Lesesaal von den Nutzerinnen und Nutzern selbstständig recherchiert und über einen integrierten Video-Player direkt abgespielt werden. Die Bearbeitungszeiten von Benutzungsanfragen von der Bestellung bis zur Bereitstellung der Dateien werden nach der Implementierung der weiteren Ausbaustufen des Digitalen Lesesaals und der dazu gehörenden Peripherien perspektivisch deutlich reduziert. Weiterhin ist auch eine schriftliche Bestellung der Filmdigitalisate über das Filmbenutzungsreferat der Abteilung Filmarchiv möglich. Ansichtsdateien können hierbei über die sogenannte BarchBox-Anwendung per Downloadlink zur Verfügung gestellt werden.

8 Fazit

Die Digitalisierung der Filmbestände des Bundesarchivs stellt einen entscheidenden Schritt zum langfristigen Erhalt dieses wertvollen Kulturguts dar. Die Umstellung von einer analogen Sicherungsstrategie auf eine digitale Sicherung ermöglicht nicht nur die möglichst lange Bewahrung der Filme vor chemischen Zerfall, sondern eröffnet auch einen wesentlich besseren Zugang zu den Filminhalten. Dank modernster Scantechnologien und hochwertiger Tondigitalisierung können die Inhalte historischer Filme in bester Qualität gesichert werden.

Die Bereitstellung von digitalen Benutzungsdateien über einen Digitalen Lesesaal erleichtert die Sichtung und Forschung erheblich und ermöglicht eine unkomplizierte Nutzung sowohl vor Ort als auch über das Internet. Der umfassende Digitalisierungsprozess berücksichtigt internationale Standards und garantiert die Langzeitverfügbarkeit der digitalen Sicherungsdateien. Insgesamt stellt die Digitalisierung der Filmbestände des Bundesarchivs einen wichtigen Schritt zur Erhaltung und Zugänglichmachung des nationalen Filmerbes dar.

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