Gestein von Kathedralen durchschauen

Bamberger Denkmalpfleger entwickeln neues Bildgebungsverfahren

Restaurierungswissenschaftler in der Baudenkmalpflege an der Universität Bamberg haben das „Opto-technical Monitoring“ entwickelt, das verschiedene Bildgebungsverfahren kombiniert und die zerstörungsfreie Untersuchung alter Baudenkmäler ermöglich.

Max Rahrig untersucht mit Kollegin Anna Luib eine Testfläche am Opernhaus in Oslo. © David Höpfner/KDWT/Universität Bamberg 2016

Die Objekte sind bis zu tausend Jahre alt und an ihnen nagt gleichermaßen der Zahn der Zeit: die Kathedralen von Köln, Pisa, Gent, Vitoria-Gasteiz und Wien. Und auch das erst zehn Jahre alte Osloer Opernhaus benötigt bereits denkmalpflegerische Hilfe. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler behandelten deshalb Teile ihres Gesteins im Rahmen des internationalen Projektes „Nano-Cathedral“ mit Nanomaterialien. Diese Partikel sind 1000 Mal dünner als der Durchmesser eines menschlichen Haares, ihrem Einsatz wird aber eine rasante und zukunftsträchtige Entwicklung nachgesagt. Doch bringen sie tatsächlich den erhofften Nutzen? Um das nachzuweisen, entwickelte Dr. Rainer Drewello, Professor für Restaurierungswissenschaft in der Baudenkmalpflege an der Universität Bamberg, gemeinsam mit seinem Mitarbeiter Max Rahrig das „Opto-technical Monitoring“, das verschiedene Bildgebungsverfahren kombiniert.

„Es werden zwar bereits Bildgebungsverfahren in der Denkmalpflege angewendet“, erklärt Drewello, „aber es bestand bislang kaum eine Möglichkeit, neue Materialien zur Konservierung von Gestein zu testen, ohne zumindest Teile des Gesteins durch die Entnahme von Proben zu zerstören.“ Mit der neuen Lichttechnologie kann Drewello Aussagen über eine Testfläche von circa zwei Quadratmetern machen – ganz zerstörungs- und berührungsfrei. Das „Opto-technical Monitoring“ basiert auf einer Verknüpfung von hochauflösenden 3D-Verfahren, der VIS-Farbfotografie, der Ultraviolett-Fotografie und der Infrarot-Fotografie.

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Vier Techniken kombiniert

Während hochauflösende 3D-Aufnahmen der Oberflächenmessung dienen und den Zustand zum Zeitpunkt der Messung mit einer Genauigkeit von 0,3 Millimetern festgehalten, weist die VIS-Farbfotografie auf Farbunterschiede an den Oberflächen hin. Bei der UV-Fluoreszenzfotografie und der Infrarot-Fotografie werden anorganische und organische Fremdmaterialien auf den Oberflächen sichtbar, also konservierende Überzüge oder auch biologischer Bewuchs wie Bakterienfilme, Flechten oder Moose. Alle vier Techniken zusammen ermöglichen somit ein Gesamtbild, das es in dieser Form in der Denkmalpflege noch nicht gab. Durch das Übereinanderlegen von Aufnahmen, die zu verschiedenen Zeitpunkten gemacht wurden, werden Vergleiche möglich und Veränderungen am Gestein sichtbar.

Mit dem international und interdisziplinär ausgerichteten und mit 6,3 Millionen Euro geförderten EU-Projekt „Nano-Cathedral“ wollen die Forschenden einen entscheidenden Beitrag zum Erhalt kulturellen Erbes in Europa leisten. Das Projekt, an dem Drewello und Rahrig gemeinsam mit 18 Partnern aus sechs europäischen Ländern arbeiteten, wurde im Jahr 2018 nach dreijähriger Laufzeit abgeschlossen. Die entwickelten Nanomaterialien sollen nun zur Marktreife gebracht werden. Das Monitoring als Qualitätskontrolle wird mit erneuten Messungen Erkenntnisse über den langfristigen Nutzen der Nanomaterialien liefern. Auch die Dombauhütten haben Interesse an der Fortführung der Arbeit und sollen befähigt werden, selbst Messungen vorzunehmen. Und nicht zuletzt wird die Methode in die Welt hinausgetragen: Auch in Sri Lanka arbeitet Rahrig zurzeit an Jahrhunderte alten Wandmalereien mit einer ähnlichen Methode.

Weitere Informationen zu Inhalt, Methode und Ergebnissen des Projekts unter: www.uni-bamberg.de/news/artikel/opto-technical-monitoring

Quelle: Uni Bamberg

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