Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der Bestand zahlreicher metallischer Kunst- und Kulturobjekte sowie arch\u00e4ologischer Fundst\u00fccke ist durch umweltbedingte Korrosionsprozesse gef\u00e4hrdet. Die Korrosion beeintr\u00e4chtigt nicht nur das optische Erscheinungsbild, sondern stellt auch einen gravierenden Schadensfaktor dar. Mit den klassischen Reinigungsmethoden lassen sich vielfach Reinigungserfolge erzielen, die sowohl aus werkstoffkundlicher Sicht, als auch aus Sicht der Denkmalpflege als befriedigend zu bezeichnen sind. Dennoch sind Defizite hinsichtlich der Selektivit\u00e4t bei der Bearbeitung einzelner Schichten vorhanden. Insbesondere f\u00fcr metallische und temperaturempfindliche Kulturg\u00fcter war daher die Anwendbarkeit eines effizienten und zugleich materialschonenden Reinigungsverfahrens auf Basis der Femtosekunden-Lasertechnologie zu \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas 18-monatige Kooperationsvorhaben sollte die M\u00f6glichkeiten und Grenzen des Reinigungsprozesses unter Verwendung von Femtosekundenlasern untersuchen, die einen kalten und damit materialschonenden Abtrag von Korrosionen erm\u00f6glichen. Ziel des zu entwickelnden Verfahrens war die Entfernung von Korrosionen und Verunreinigungen, ohne eine Sch\u00e4digung oder unerw\u00fcnschte Verf\u00e4rbung der zu restaurierenden metallischen Kunstobjekte zu bewirken. Dazu sollten zun\u00e4chst grundlegende Parameteruntersuchungen an unterschiedlichen Metallegierungen (Kupfer, Silber, Farbpigmentierungen) erfolgen. Die Bewertung der Reinigungsergebnisse erfolgte unter Nutzung bildgebender Analyseverfahren (Mikroskopie, REM, EDX, etc.) und der Einbindung der restauratorischen und kunsthistorischen Fachkompetenz der beteiligten Kooperationspartner. Nach 12 Monaten sollten die geeigneten Laserbearbeitungsparameter ermittelt worden sein und daraufhin eine exemplarische Reinigung einer R\u00fcckenpartie eines Putto von Adrian de Vries erfolgen, die von dem Grafenhaus der Schaumburger Landschaft daf\u00fcr zur Verf\u00fcgung gestellt wurde. F\u00fcr den Bestand und den langfristigen Erhalt des optischen Erscheinungsbildes ist nach erfolgter Reinigung bzw. Freilegung der Originaloberfl\u00e4che in der Regel das Aufbringen einer Schutzschicht notwendig. Aus diesem Grund war ein geeignetes Konzept f\u00fcr die nach der Laserreinigung notwendigen Konservierungsma\u00dfnahmen zu entwickeln. Abschlie\u00dfend sollte die Eignung von Femtosekunden-Laserstrahlquellen hinsichtlich des perspektivischen Einsatzes in Restaurierungsbetrieben bewertet werden. Dazu wurden insbesondere die Wirtschaftlichkeitskriterien sowie die Handhabbarkeit und Betriebssicherheit bzw. -stabilit\u00e4t bewertet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Zielsetzung des vorliegenden Projektes bestand in der Bereitstellung von Erkenntnissen zum Reinigungs- und Abtragverhalten von umweltgesch\u00e4digten bzw. korrodierten Metalloberfl\u00e4chen von Kunstobjekten unter Verwendung einer Femtosekunden-Laserstrahlquelle.
\nIm Rahmen des Projektes wurde ein lasergest\u00fctztes Verfahren zur Reinigung von korrodierten Metalloberfl\u00e4chen an kulturhistorisch wertvollen Objekten untersucht. Hierbei kamen u. a. relevante Legierungen auf Kupfer- und Silberbasis zur Anwendung. Es wurde eine Bearbeitungsstrategie zum selektiven Abtrag einzelner, unerw\u00fcnschter Schichten (Korrosion) entwickelt. Dar\u00fcber hinaus wurden die Schwellfluenzen f\u00fcr den Abtrag entsprechender Schichten in Abh\u00e4ngigkeit der Basislegierung definiert (0,3 – 3 J\/cm\u00b2).
\nDas Potential der Verwendung des eingesetzten Lasersystems in Form der Kombination aus einem Femtosekunden-Laser mit einem Scanner zur Strahlf\u00fchrung und -formung konnte anhand der exemplarischen Freilegung am Putto des Schaumburger Grafen demonstriert werden. Die entsprechenden Freilegungen wurden kunsthistorisch bzw. denkmalpflegerisch bewertet. Dar\u00fcber hinaus wurde eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgef\u00fchrt.
\nDie Arbeiten im Rahmen des vorliegenden Projektes haben zu der Erkenntnis gef\u00fchrt, dass mit der eingesetzten Technologie die Freilegung von verwitterten Bronzeoberfl\u00e4chen nur teilweise zu denkmalpflegerisch befriedigenden Ergebnissen f\u00fchrt. Als Ursache f\u00fcr diesen Sachverhalt muss die Bearbeitung von definierten Fl\u00e4chenarealen mit unver\u00e4nderlichen Prozessparametern angesehen werden, die aufgrund der inhomogenen Struktur der Fl\u00e4che in ebenso inhomogenen Bearbeitungsergebnissen resultiert. Hierdurch kommt es partiell zu unerw\u00fcnschten Effekten wie z. B. Lochbildung, Entfernung der erw\u00fcnschten Patina oder der unvollst\u00e4ndigen Entfernung von Korrosionsprodukten. Homogen verwitterte Fl\u00e4chen zeigen dem hingegen teilweise befriedigende Ergebnisse. Eine generelle Aussage bzgl. der Anwendbarkeit ist nicht m\u00f6glich. Demgegen\u00fcber sind die Reinigungsergebnisse an Objekten aus Silver oder dessen Legierungen (M\u00fcnzen) als sehr gut zu bewerten. Hier ist insbesondere hervorzuheben, dass im Gegensatz zu konventionellen Verfahren auf den Einsatz aggressiver Chemikalien verzichtet werden kann.
\nBez\u00fcglich der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ist festzuhalten, dass der Laser in Abh\u00e4ngigkeit des zu bearbeitenden Materials und des Ausma\u00dfes der Verwitterung – verglichen mit der konventionellen h\u00e4ndischen Freilegung – zu geringeren oder h\u00f6heren Bearbeitungszeiten f\u00fcr Freilegungen f\u00fchrt. Es gilt zu beachten, dass der Laser zus\u00e4tzlich zu den Kosten des entsprechenden Personals einen Maschinenstun-densatz von 30-60 \u0080\/h bzw. fl\u00e4chenspezifische Kosten von 2-5 \u0080\/cm\u00b2 verursacht. In diesem Zusammen-hang ist anzumerken, dass aufgrund der sich abzeichnenden technischen Entwicklungen im Bereich von Femtosekundenstrahlquellen diese Kosten in den kommenden 5 Jahren auf 10-20% ihres derzeitigen Wertes zur\u00fcckgehen werden [1].<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Verbreitung der Ergebnisse erfolgte zum einen durch wissenschaftliche Vortr\u00e4ge im Rahmen der projektbezogenen internationalen Konferenzen (LACONA V, Osnabr\u00fcck und COLA2003, Kreta, Griechenland). Zum anderen wurde das Projekt in den EUREKA-Verbund E!2542 RENOVA-LASER integriert und damit eine Zusammenarbeit mit 12 anderen Verb\u00fcnden etabliert. Des weiteren wurde im Rahmen der Sendung Hitec auf 3SAT (07.12.2003, 1600 bis 1630 Uhr) ein im LZH gedrehter Beitrag \u00fcber das Projekt FEMTOKULT gezeigt. Nach Abschluss des Projektes sind weitere wissenschaftliche Beitr\u00e4ge in relevanten Fachmagazinen geplant.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Aus restauratorischer Sicht w\u00e4re es w\u00fcnschenswert, die M\u00f6glichkeiten und Grenzen der Femtosekunden-Laserstrahlquellen-Bearbeitung bei der Freilegung von Silberoberfl\u00e4chen weiter zu testen. F\u00fcr die Trennung von Korrosionsschichten auf Objekten aus Kupferlegierungen ist der Laser derzeit praktisch nicht sinnvoll einsetzbar. Hier kann aus technologischer Sicht eine auf einer Online-Bildverarbeitung basierende, oberfl\u00e4chenspezifisch angepasste Bearbeitungsstrategie zu hochwertigeren bzw. anspruchsgerechten Ergebnissen f\u00fchren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Der Bestand zahlreicher metallischer Kunst- und Kulturobjekte sowie arch\u00e4ologischer Fundst\u00fccke ist durch umweltbedingte Korrosionsprozesse gef\u00e4hrdet. Die Korrosion beeintr\u00e4chtigt nicht nur das optische Erscheinungsbild, sondern stellt auch einen gravierenden Schadensfaktor dar. Mit den klassischen Reinigungsmethoden lassen sich vielfach Reinigungserfolge erzielen, die sowohl aus werkstoffkundlicher Sicht, als auch aus Sicht der Denkmalpflege […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2425,64,53],"class_list":["post-22326","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-kulturgueter","tag-niedersachsen","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"18772\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-18772.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"99.842,00","dbu_projektdatenbank_firma":"Laser Zentrum Hannover (LZH) e. V.","dbu_projektdatenbank_strasse":"Hollerithallee 8","dbu_projektdatenbank_plz_str":"30419","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Hannover","dbu_projektdatenbank_p_von":"2002-04-03 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2003-10-03 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"1 Jahr und 6 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"0511\/2788-0","dbu_projektdatenbank_inet":"www.lzh.de","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Niedersachsen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"96","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/22326","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/22326\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":42930,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/22326\/revisions\/42930"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22326"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22326"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22326"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}