Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bei Restaurierungen werden die Pigmentver\u00e4nderungen meist ph\u00e4nomenologisch beschrieben, aber kaum naturwissenschaftlich untersucht. Die Ursachen und der genaue, formelm\u00e4\u00dfig erfassbare Hergang dieser chemischen Reaktionen sind mehrheitlich nicht ausreichend gekl\u00e4rt. In diesem Projekt wurden die ma\u00dfgeblichen chemischen Abl\u00e4ufe, die zu Pigmentver\u00e4nderungen an Blei- und Kupferpigmenten f\u00fchren, ermittelt. Ein gro\u00dfes Defizit bestand vor allem hinsichtlich der Kenntnisse beg\u00fcnstigender oder ausl\u00f6sender Faktoren. An den Wand- und Gew\u00f6lbemalereien in der Kapelle und im Palas der Burg Ziesar und der Marienkirche Herzberg wurden bei den restauratorischen Untersuchungen und Konservierungsma\u00dfnahmen der vergangenen Jahre Pigmentver\u00e4nderungen festgestellt, die die urspr\u00fcngliche Farbwirkung der Malereien stark ver\u00e4ndert haben. Im Rahmen des Projektes wurden durch vertiefende Untersuchungen Ursachen und Dynamik der Sch\u00e4digungsprozesse erforscht und Wechselwirkungen mit anderen (klimatisch, mikrobiell und durch Salze induzierten) Prozessen untersucht Es sollte versucht werden, prognostische Aussagen \u00fcber den zu erwartenden Schadensfortschritt unter spezieller Ber\u00fccksichtigung der reduzierten Umweltbelastung zu treffen und ein speziell auf die Problematik der Pigmentver\u00e4nderungen abgestimmtes Monitoringkonzept, welches eine \u00dcberpr\u00fcfung und Nachvollzug von Ver\u00e4nderungen nach Abschluss der Konservierungsma\u00dfnahmen \u00fcber einen mittelfristigen Zeitraum von 10-20 Jahren erm\u00f6glicht, zu entwickeln<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAls naturwissenschaftliche Analyseverfahren zur Identifizierung der in den Malereien verwendeten Pigmente sowie deren Umwandlungsprodukte wurden mikroskopische Untersuchungsmethoden (Polarisationsmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und energiedispersive R\u00f6ntgenmikroanalyse, Mikrosonde) sowie die Ramanspektroskopie eingesetzt. Zus\u00e4tzlich erfolgten an Einzelproben r\u00f6ntgendiffraktometrische Messungen und R\u00f6ntgenfluoreszenzuntersuchungen (\u00b5-RFA). Au\u00dferdem wurden an den Malereien farbspektroskopische Untersuchungen durchgef\u00fchrt. Die verwendeten und chemisch und mineralogisch eindeutig analysierten Bleipigmente waren Bleizinngelb, Mennige und Ausmischungen von Mennige mit Zinnober. Das blaue Kupferpigment war Azurit, das gr\u00fcne Kupferpigment Malachit. In blaugr\u00fcnen Malereien wurden Mineralmischungen aus Malachit, Langit, Brochantit und Azurit nachgewiesen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
F\u00fcr die zum Teil gro\u00dffl\u00e4chige Vergr\u00fcnung von Azurit (Cu3(CO3)2(OH)2) war an den Malereien in Ziesar, in Herzberg und in Breitenau \u00fcbereinstimmend nachweisbar, dass die Bildung des gr\u00fcnen Kupferchlorids Atacamit (Cu2Cl(OH)3) die Ursache der Verf\u00e4rbung darstellt. Im Gegensatz zu den meisten anderen Umwandlungen, sind an den umgewandelten Azuritk\u00f6rnern keinerlei morphologische Ver\u00e4nderungen oder vom Pigment unterscheidbare Sekund\u00e4rbildungen erkennbar sind. Weniger eindeutig sind die Ergebnisse hinsichtlich heute gr\u00fcnblauer bis blaugr\u00fcner Wandmalereien – einer mutma\u00dflichen Verblauung urspr\u00fcnglich gr\u00fcner Wandmalerei. In Ziesar wurden neben den gr\u00fcnen Kupfermineralen Malachit (Cu2[(OH)2CO3]) und Brochantit (Cu4[(OH)6SO4) auch die blaue Kupferverbindung Langit (Cu3[(OH)4SO4] H2O), stellenweise auch Azurit nachgewiesen. Es konnte nicht eindeutig gekl\u00e4rt werden, inwieweit es sich in Ziesar um urspr\u00fcngliche, nat\u00fcrliche Mineralienmischung handelt oder ob Umwandlungsprodukte entstanden. Die Ver\u00e4nderung von gr\u00fcnen Kupferpigmenten auf oder unter Mennigeschichten bzw. als Ausmischung mit Mennige konnte in Herzberg untersucht werden. Die Kerne bestehen aus nadeligen Kristallen einer S- und Cl- freien Kupferverbindung (vermutlich das urspr\u00fcngliche Gr\u00fcnpigment). Umschlossen werden diese Pigmentrelikte durch phasenanalytisch nicht identifizierte Cu\/Pb\/Cl- oder Pb\/Cl- Phasen. Ein negativer Einfluss der Mennige, in der in Herzberg stets nennenswerte Cl- Gehalte nachweisbar sind, auf die Best\u00e4ndigkeit der gr\u00fcnen Kupferpigmente, ist sehr wahrscheinlich. Als Ursache der Verschw\u00e4rzung von gr\u00fcnen Kupferpigmenten konnte eine Oxidbildung nachgewiesen werden. Es entsteht Tenorit (CuO). Die Umwandlung ist mikroskopisch durch signifikante morphologische Ver\u00e4nderungen an den Pigmenten erkennbar.
\nBei der Verbr\u00e4unung \/ Verschw\u00e4rzung von Bleizinngelb, die in Ziesar und in Breitenau untersucht wurden, wird Blei oxidiert und es bildet sich Plattnerit (PbO2), der als feinkristalliner, nadeliger Saum die Bleizinngelbk\u00f6rner umschlie\u00dft. Analog zum Bleizinngelb werden die Verbr\u00e4unungen und Verschw\u00e4rzungen an Mennige – pigmentierten roten Malereien ebenfalls durch die Bildung von Plattnerit (PbO2) hervorgerufen. Die betroffenen Pigmentk\u00f6rner zeigen starke morphologische Ver\u00e4nderungen. Stellt der Plattnerit die einzige Sekund\u00e4rbildung dar, liegt er als d\u00fcnner Saum unmittelbar auf den relativ gering ver\u00e4nderten Mennigek\u00f6rnern. Meist sind neben Plattnerit weitere Sekund\u00e4rbildungen aus chemischen Umwandlungen des Pigmentes vorhanden. Die Pigmentk\u00f6rner k\u00f6nnen teilweise oder vollst\u00e4ndig in die Mineralphasen Bleisulfat, Bleichlorid, Bleicarbonat oder in Mischungen dieser Sekund\u00e4rbildungen umgewandelt sein. Umschlossen werden die stark ver\u00e4nderten Pigmentk\u00f6rner durch krustenartige Plattnerits\u00e4ume. In verschw\u00e4rzten Ausmischungen aus Mennige und Zinnober, die in Ziesar auftreten, konnten am Zinnober keinerlei Ver\u00e4nderung nachgewiesen werden. Demgegen\u00fcber zeigt die Mennige morphologisch deutliche Umwandlungsmerkmale. Es sind kaum noch Pigmentk\u00f6rner zu erkennen, sondern eine fortgeschrittene Umwandlung in verschiedene Umwandlungsprodukte (Pb\/S- Verbindungen, Pb\/Cl- Verbindungen, Plattnerit). Das Verblassen von Mennige tritt an den im Projekt untersuchten Objekten nur an den Wandmalereien in Herzberg auf. Es ist die Folge einer Entf\u00e4rbung der roten Mennige durch die Bildung farbloser Sekund\u00e4rminerale wie Bleichloridhydroxid (Laurionit oder Paralaurionit) und untergeordnet Bleisulfat (vermutlich Anglesit). W\u00e4hrend das Bleichlorid relativ ortsstabil ist und zusammen mit Pigmentresten als Kornstruktur erkennbar bleibt, bildet das Bleisulfat d\u00fcnne S\u00e4ume um den sekund\u00e4r in der Malschicht vorhandenen Gips.
\nDie Ursachen der Oxidbildung sind vermutlich photochemische Reaktion mit dem in der Troposph\u00e4re vorhandenem Ozon und dem Kondensationswasser. Die Chlorid- und Sulfatbildungen k\u00f6nnen auf Umweltbelastungen mit SO2- und Chlorgasen aus der chemischen Industrie und Braunkohlenkraftwerken zur\u00fcckzuf\u00fchren sein. Sie k\u00f6nnen auch durch Zus\u00e4tze bei der Pigmentherstellung und in der Vielfalt der Mineralien ihre Ursache haben. Weiterf\u00fchrende Forschungen sollten sich dieser Problematik der Ursachenermittlung der Pigmentver\u00e4nderungen widmen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Zum Thema Pigmentver\u00e4nderungen wurde vom Brandenburgischen Landesamt f\u00fcr Denkmalpflege und Arch\u00e4ologischem Landesmuseum ein Arbeitsheft ver\u00f6ffentlicht (ISBN:978-3-88462-290-2) und im November 2009 eine Tagung veranstaltet. Vortr\u00e4ge wurden auch auf folgenden Tagungen gehalten: F. Schl\u00fctter, M. Ziemann, H. Juling: Discolouration of pigments in historic mural paintings – microscopicoanalysis. 12th Euroseminar on Microscopy Applied to Building Materials, Sept.09, Dortmund, Arch\u00e4ometrietagung 2010. Ausgew\u00e4hlte Ergebnisse werden in natur- und konservierungswissenschaftlichen Fachzeitschriften und B\u00fcchern ver\u00f6ffentlicht: 1. Mittelalterliche Wandmalereien in der Niederlausitz, 2. Studies in conservation bzw. Journal of cultural heritage.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Es wurden an gotischen Wandmalereien die Ver\u00e4nderungen an Blei- und Kupferpigmenten naturwissenschaftlich, haupts\u00e4chlich mikroskopisch und durch Ramanspektroskopie, untersucht und konnten chemisch und mineralogisch klassifiziert werden. Aus den schwerl\u00f6slichen Pigmenten bilden sich vor allem Oxide, aber auch Chloride und Sulfate k\u00f6nnen entstehen. Die Ursachen der Pigmentver\u00e4nderungen k\u00f6nnen in der Umweltbelastung mit Ozon und Schadgasen oder den Herstellungstechnologien liegen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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