Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
F\u00fcr den speziellen Fall, dass versalzenes Ziegelmauerwerk vorliegt, das an einer Seite eine bereits stark gesch\u00e4digte Wandmalerei tr\u00e4gt und auf der anderen Seite frei zug\u00e4nglich ist, sollte eine elektrochemische Methode entwickelt und an zwei Pfeilern des Schlosses Altd\u00f6bern erprobt werden, mit der die Salze bei m\u00f6glichst geringem Wassergehalt des Mauerwerkes bis auf einen unsch\u00e4dlichen Restgehalt entfernt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklung des Verfahrens gliedert sich in Laborversuche, die an definiert versalzenen Ziegeln durchgef\u00fchrt wurden, Versuche an realem Mauerwerk unterhalb einer Wandmalerei und die elektroche-mische Entsalzung von zwei Mauerwerkabschnitten mit Wandmalereien. Die Migration der Einzelionen in einem elektrischen Feld zu den entsprechenden Elektroden und deren Anreicherung im Elektrodenraum wurde als Grundmechanismus f\u00fcr die Entsalzung genutzt. Dazu wurden spezielle Elektrodensysteme entwickelt, mit denen das Salz aus dem Mauerwerk ausgetragen werden kann. Die Wirksamkeit wurde unter verschiedenen Bedingungen sowohl im Labor als auch unter realen Bedingungen getestet. In allen F\u00e4llen wurde versucht, eine Bilanz zwischen ausgetragener und im por\u00f6sen Medium verbleibender Salz-menge und der bei der Entsalzung aufgewendeten elektrischen Ladung aufzustellen. F\u00fcr die Salzanalysen wurde die Ionenchromatographie genutzt<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Wandmalereien werden h\u00e4ufig durch die Anwesenheit l\u00f6slicher Salze im Mauerwerk gesch\u00e4digt. Liegt stark versalzenes Ziegelmauerwerk vor, das nur auf einer Seite eine bereits gesch\u00e4digte Wandmalerei tr\u00e4gt, so kann das im Rahmen dieses Projektes entwickelte elektrochemische Entsalzungsverfahren angewendet werden. Dabei werden an der der Wandmalerei gegen\u00fcber liegenden Mauerwerksfl\u00e4che Elektrodensysteme eingesetzt, die \u00fcber den ganzen Mauerwerksquerschnitt bis zu einem Abstand von etwa 10 – 15 cm von der Wandmalerei eingebaut werden und Gleichspannungen bis 80V angelegt. Zur Entsalzung wird die Migration der An- und Kationen im elektrischen Feld zu den entsprechenden Elektroden genutzt. Nitrat-, Chlorid- und Sulfationen werden im Verlauf der Entsalzung durch Hydroxylionen und die Alkali- und Magnesiumionen durch Calciumionen ersetzt. Nach Abschluss der Entsalzung ist das Mauerwerk durch das verbleibende Calciumhydroxid leicht alkalisch, wird aber durch CO2-Aufnahme aus der Luft langsam wieder neutralisiert.
\nEs konnte an einer Wandmalerei auf stark versalzenem Mauerwerk (Mauerwerksquerschnitt 70 cm) im Schloss Altd\u00f6bern gezeigt werden, dass eine nahezu vollst\u00e4ndige elektrochemische Entsalzung in Zeitr\u00e4umen von ca. 6 Monaten m\u00f6glich ist. Anoden- und Kathodensysteme m\u00fcssen dazu rasterf\u00f6rmig und alternierend eingesetzt werden, um \u00fcber den gesamten Mauerwerksquerschnitt ein m\u00f6glichst homogenes, elektrisches Feld aufrecht erhalten zu k\u00f6nnen. Der Elektrodenabstand sollte 20 cm nicht \u00fcbersteigen. Die wiederverwendbaren Kathoden bestanden aus perforierten Eisenrohren (10 mm Au\u00dfendurchmesser), die vor dem Einsetzen mit Aluminiumfolie ummantelt wurden. Als Material f\u00fcr die winkelf\u00f6rmigen Anoden wurden Aluminium gew\u00e4hlt, weil es bei der anodischen Aufl\u00f6sung keine f\u00e4rbenden Verbindungen bildet. Anoden und Kathoden wurden in spezielle Verf\u00fcllmassen, die aus Mischungen von Bentonit, Kalkstein, Wei\u00dfkalk und Sand bestanden, eingesetzt. Die Verf\u00fcllmassen wurden mit Hilfe von kleinen M\u00f6rtelpressen in die vorbereiteten Bohrl\u00f6cher (Durchmesser: 28 mm, Bohrlochtiefe ca. 60 cm) eingebracht und nachfolgend die Elektrodensysteme eingedr\u00fcckt. Die Geschwindigkeit der Entsalzung ist ma\u00dfgeblich abh\u00e4ngig vom Wassergehalt im Mauerwerk. Wenn eine Entsalzung innerhalb von 6 Monaten angestrebt wird, so muss der Wassergehalt bei etwa 3 Masse % gehalten werden. Der Salzaustrag aus dem Mauerwerk erfolgt \u00fcber anodisch gebildete, fl\u00fcssige Chlorid- und Nitrathydrate, die w\u00e4hrend der Entsalzung \u00fcber die Aluminiumwinkel aus dem Mauerwerk herauslaufen und \u00fcber ein Ausbohren der in den Verf\u00fcllungen angereicherten Salze. Der Fortschritt bei der Entsalzung kann \u00fcber die kumulierte elektrische Ladung mit dem 2. Faraday\u00b4schen Gesetzt recht gut abgesch\u00e4tzt werden, wenn eine Stromausbeute von 50 – 60 % angesetzt wird.
\nF\u00fcr die Entsalzung der direkt an die Wandmalerei angrenzenden Schichten ist es von gro\u00dfem Vorteil, wenn w\u00e4hrend der elektrochemischen Entsalzung in regelm\u00e4\u00dfigen Zeitabst\u00e4nden Wasser auf die Malerei aufgespr\u00fcht wird, dass von dem Putz aufgesaugt und durch Kapillarkr\u00e4fte in tiefere Schichten des Mauerwerkes transportiert werden kann. Mit diesem Wassertransport ist auch ein Salztransport in die tiefer liegenden Schichten verbunden. Einer breiteren Anwendung des entwickelten Entsalzungsverfahrens in der restauratorischen Praxis d\u00fcrfte der noch recht gro\u00dfe Arbeitsaufwand beim Einbau und Betrieb der Entsalzungsanlage entgegen stehen. Dies betrifft vor allem die w\u00f6chentlich notwendige Wartung. Hier sind sicher deutliche Verbesserungen m\u00f6glich. Denkbar ist z.B., dass beim Anodensystem auf den Aluminiumwinkel verzichtet wird und statt dessen eine korrosionsfeste (und wiederverwendbare) Kunststoffrinne im Mauerwerk eingesetzt wird. Die eigentliche Anode k\u00f6nnte dann aus einem stabilen, spiralf\u00f6rmigen Stab bestehen, der in die Verf\u00fcllmasse eingeschraubt und bei der Wartung leicht wieder herausgeschraubt werden k\u00f6nnte. Es ist anzunehmen, dass sich dadurch die Wartungszyklen auf mehr als 3 Wochen ausdehnen lassen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Es ist beabsichtigt, die Ergebnisse des Projektes in einer oder mehreren Publikationen und Vortr\u00e4gen vorzustellen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Es wurde ein Verfahren zur elektrochemischen Entsalzung von Ziegelmauerwerk entwickelt, das auch dann angewendet werden kann, wenn sich auf einer Seite des Mauerwerkes eine wertvolle Wandmalerei befindet. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens ist, dass eine nahezu vollst\u00e4ndige Entsalzung \u00fcber den gesamten Mauerwerksquerschnitt bei Mauerwerksfeuchten um 3 Masse % m\u00f6glich ist, und die Wandmalerei nicht durch das Auflegen von Kompressen belastet wird.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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