Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ausloten der Grenzen des Einsatzes eines Nd:YAG-Lasers zur Reinigung von Natursteinoberfl\u00e4chen in Abh\u00e4ngigkeit von der Gesteinsart und Verschmutzung. Screening der in Frage kommenden begleitenden wissenschaftlichen Untersuchungsmethoden zur Parameterwahl und Dokumention und Zusammensassung der aussagekr\u00e4ftigsten in einem die Ma\u00dfnahme begleitenden Formblatt. Ausgangspunkt des Projektes ist der Stand der Technik in Frankreich und Italien, wo der Laser mit Erfolg zur Reinigung heller Karbonatgesteine eingesetzt wird.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUm geeignetes Probenmaterial und Zugang zu Denkm\u00e4lern zu bekommen, wurde mit verschiedenen Institutionen der Denkmalpflege Kontakt aufgenommen. Insgesamt gelangten 13 verschiedene Sandsteine und 7 verschiedene Kalksteine (einschlie\u00dflich Marmor) ins Untersuchungsprogramm. Die Probereinigungen erfolgten mit zwei Nd:YAG-Laserger\u00e4ten unterschiedlicher Bauart. Die begleitenden Untersuchungen umfa\u00dften die Mikroskopie von D\u00fcnnschliffen im polarisierten Durchlicht, die Rasterelektronenmikroskopie mit energiedispersiver Analyse, die R\u00f6ntgenbeugungsanalyse, die Messung der Wasseraufnahme nach KARSTEN und die Farbmessung mit einem Chromameter. Zur \u00dcberpr\u00fcfung der eingesetzten Energiedichte wurde am Ende der Probereinigung die Ausgangsleistung des Lasers und der Laserfleckdurchmesser als Funktion der Fokussierungsoptik und des Arbeitsabstandes bestimmt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der Laser kann nicht nur zur Reinigung heller Kalksteine und Marmore mit dunklen Gipskrusten ein-gesetzt werden, sondern er ist auch zum Entfernen von Verschmutzungen auf Oberfl\u00e4chen von Sand-steinen geeignet, wenn diese keine durch Eisenoxide bedingte intensive rote oder gelbbraune Eigen-farbe habe. Bei deutlich farbigen Sandsteinen f\u00fchrt die Wechselwirkung des Laserstrahls mit dem Gestein zu Farbver\u00e4nderungen.Rote Sandsteine werden durch thermisch bedingtes Abplatzen der die Quarzk\u00f6rner umh\u00fcllenden roten H\u00e4matitkrusten grau. Gelbe Sandsteine nehmen durch den Farbwechsel des Eisenoxidhydratpigments (Goethit, Ferrihydrit) von Gelb nach Schwarzbraun als Folge der Wasserabgabe und Umwandlung in H\u00e4matit zun\u00e4chst eine schwarzbraune F\u00e4rbung an und werden nach dem Abplatzen des neugebildeten H\u00e4matits ebenfalls grau. Die zum Materialabtrag erforderliche Energiedichte richtet sich nach der Art der Schmutzschicht(en). W\u00e4hrend sich fester anhaftende Gips- und Oxidkrusten mit Energiedichten zwischen 1 und 2 J\/cm\u00b2 abtragen lassen, erfordern Kalksinterschichten Energiedichten von mehr als 4 J\/cm\u00b2. Zur Entfernung von biologischem Bewuchs und abgestorbener Biomasse (Melanin) ist der Laser nicht geeignet.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Bauer-Bornemann, U., Sobott, R. (1998): Die Laser-Reinigung von Natursteinoberfl\u00e4chen.- Berichte zur Denkmalpflege in Niedersachsen, Heft 2, 58 – 60<\/p>\n
Hofmann, P., Sobott, R. (1997): Laserreinigung von Natursteinoberfl\u00e4chen.- in Werkstoffwissenschaften und Bauinstandsetzen, Band I: Grundlagen, Oberfl\u00e4chentechnologie und Natursteine, 167 – 181, Fraunhofer IRB Verlag<\/p>\n
Sobott, R. (1999): Ver\u00e4nderungen an ungefassten und farbig gefassten Natursteinoberfl\u00e4chen durch die Laser-Reinigung.- 6. Fachtagung Natursteinsanierung Bern 99, Tagungsband, 16 Seiten<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, da\u00df die Laser-Reinigung eine hervorragende Methode zur Reinigung von Natursteinoberfl\u00e4chen an wertvollen Kulturdenkm\u00e4lern ist. Der konkurrenzlos oberfl\u00e4chenschonende Charakter ist bedingt durch die Vermeidung eines direkten mechanischen Kontaktes mit der Steinoberfl\u00e4che und die M\u00f6glichkeit der stufenlosen Parametereinstellung. Aufgrund der komplexen Wechselwirkung der Laserstrahlung mit den krustenbildenden Phasen und gesteinsbildenden Mineralen sollte die Laser-Reinigung nur mit wissenschaftlicher Begleitung zur Ausf\u00fchrung kommen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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