Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Besch\u00e4digung oder sogar totaler Verlust von arch\u00e4ologischen Bodenfunden aus Eisen durch Korrosion tritt nach deren Bergung zwangsl\u00e4ufig ein, wenn sie nicht entsalzt werden. Die bisher eingesetzte Alkali-Sulfit-Methode nach North\/Pearson (1975) muss jedoch speziell f\u00fcr die Konservierung von Fundmassen optimiert werden, um tats\u00e4chlich fl\u00e4chendeckend praktikabel zu werden. Insbesondere die Verringerung oder der Verzicht auf das Sulfit werden deshalb im Mittelpunkt des Projekts stehen, wodurch die Methode umweltvertr\u00e4glicher, kosteng\u00fcnstiger und einfacher bez\u00fcglich ihrer Anwendung gestaltet werden kann.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Effizienz der Entsalzung von Eisenfunden wird modellhaft an synthetischen Korrosionsprodukten so-wie an arch\u00e4ologischem Probenmaterial (ca. 300 r\u00f6mische Eisenn\u00e4gel des 2.\/3. Jhd. aus K\u00f6ngen vom Landesamt f\u00fcr Denkmalpflege Baden-W\u00fcrttemberg) gemessen. Originalmaterial ist unverzichtbar, da standardisierte Probek\u00f6rper, die das \u00fcber Jahrtausende gewachsene Korrosionsprodukt-Schichtensystem eines Bodenfundes simulieren k\u00f6nnten, nicht herstellbar sind. Die Entsalzungseffizienz wird \u00fcber die Menge des herausgel\u00f6sten und des im Objekt verbliebenen Chlorids beurteilt. Dazu werden photo- und potentiometrische Verfahren auf ihre Grenzen und M\u00f6glichkeiten \u00fcberpr\u00fcft. In vergleichenden Experimenten wird die M\u00f6glichkeit des Sulfitersatzes durch Entl\u00fcftung mit Stickstoff oder im Vakuum systematisch getestet. Neben dem vollst\u00e4ndigen Verzicht auf Natriumsulfit wird alternativ dessen Verringerung untersucht, genauso wie die Verringerung des Natriumhydroxidanteils und der Verzicht auf Erw\u00e4rmung. Gleichzeitig wird durch Phasenanalyse synthetischer Proben mittels R\u00f6ntgenbeugung bzw. Ramanspektroskopie das Verhalten des korrosiven, Chloridhaltigen Akagan\u00e9itrostes unter diesen Bedingungen \u00fcberpr\u00fcft.
\nDas innovative Potential des Projekts liegt in der systematischen Weiterentwicklung der Methode hin zu einer \u00f6kologisch und \u00f6konomisch optimierten Version bez\u00fcglich Energie-, Mengen-, Zeit- und Kostenfaktoren. Vereinfachungen in der restauratorischen Anwendung sollen die Methode tauglich f\u00fcr den Masseneinsatz machen, um letztlich mehr Kulturgut als bisher vor dem Zerfall retten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die in der Literatur verwendeten Analysemethoden f\u00fcr Restchlorid in Eisen erwiesen sich teilweise als unzuverl\u00e4ssig. Bei publizierten Literaturdaten ohne analytische Validierung kann es w\u00e4hrend der Analysenprozedur zu Chloridverlust und damit zu einer \u00dcbersch\u00e4tzung des Auswaschungserfolges gekommen sein. Zur Beschleunigung der Aufl\u00f6sung des Eisens in Minerals\u00e4uren muss n\u00e4mlich W\u00e4rme eingesetzt werden. In offenen Gef\u00e4\u00dfen entweichen dabei Chlorverbindungen (z. B. HCl) in die Atmosph\u00e4re. Daher wurde zun\u00e4chst von uns ein Analyseprotokoll in geschlossenem System entwickelt und validiert. So k\u00f6nnen erstmals eine Reihe verschiedener Entsalzungsl\u00f6sungen mit standardisiertem Experimentaldesign und einer validierten Analysemethode mit tolerierbarem Fehler verglichen werden.
\n16 verschiedene Kombinationen der Testparameter Laugenkonzentration 0,1 bzw. 0,5 mol\/l), Entl\u00fcftung (Vakuum, Stickstoff, Sulfit bzw. ohne) und Temperatur (20 bzw. 55 \u00baC) wurden getestet. Die Erw\u00e4rmung auf 55 \u00baC, die die Diffusion beschleunigt, hat sich \u00fcberraschenderweise als kontraproduktiv erwiesen. Auf aufw\u00e4ndige Badheizungen und Edelstahlbeh\u00e4lter kann daher verzichtet werden. 0,1 mol\/l Natronlauge w\u00e4scht weniger Chlorid aus als halbmolare (0,5 mol\/l), die die niedrigsten Restchloridgehaltwerte erzielt. Insbesondere die Kombination von halbmolarer Natronlauge mit physikalischer Entl\u00fcftung (Vakuum bzw. Stickstoff) zeigt die gr\u00f6\u00dfte Wirksamkeit bzgl. Restchlorids. Kalte, in keiner Weise entl\u00fcftete halbmolare Natronlauge ist aber noch effizienter als entl\u00fcftete (Sulfit, Vakuum oder Stickstoff). Nur Alkali-Sulfit mit Vakuum kombiniert zeigt eine geringf\u00fcgig h\u00f6here Entsalzungseffizienz. Von al Zahrani berichtete Werte von bis zu 99,5%igem Auswaschungserfolg konnten von uns mit validierter Methodik nicht reproduziert werden.
\nBei kalten Entsalzungen ist eine Baddauer von 1 Monat am effizientesten. Durch einen h\u00e4ufigeren Badwechsel, beispielsweise 1mal w\u00f6chentlich, kann die Dauer noch herabgesetzt werden, gleichzeitig steigen aber die Arbeitskosten. Eine l\u00e4ngere Baddauer ist ebenfalls vertretbar.
\nVerglichen mit der verst\u00e4ndlichen gro\u00dfen Streuung an heterogenen Originalproben (mit z. B. einzelnen eingekapselten, schlecht auswaschbaren Chloridnestern) sind die Unterschiede zwischen den Restchloridgehaltwerten zwar gering, aber tendenziell l\u00e4sst sich die bessere Wirkung physikalischer satt chemischer Entl\u00fcftung best\u00e4tigen. Sulfit ist also nicht essentiell. Zumindest was den Fundort K\u00f6ngen angeht, k\u00f6nnte sogar ganz auf eine Entl\u00fcftung verzichtet werden. Es reicht einfaches Einlegen in Natronlauge in Plastikbeh\u00e4ltern mit wenigen Badwechseln, was wegen des geringen finanziellen und zeitlichen Aufwands auch f\u00fcr gro\u00dfe Fundmassen realisierbar ist und gleichzeitig die Umweltauswirkungen der Alkali-Sulfit-Methode deutlich minimiert.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Pr\u00e4sentation und Publikation des Vorhabens auf der Tagung \u0082Standards in der Restaurierungswis-senschaft und Denkmalpflege, Museumsinsel Berlin, 23.-25.4.2009.
\n\tOrganisation der Internationalen Fachkonferenz \u0082Archaeological Iron Conservation Colloquium, Staatl. Akademie der Bild. K\u00fcnste Stuttgart, 24.-26.6.2010, Ext. Abstracts als Brosch\u00fcre und online.
\n\tPr\u00e4sentation und Publikation erster Ergebnisse (insbes, Chloridanalytik) auf der ICOM-CC Metals WG Tagung in Charleston (SC), 11.-15.10.2010. Weitere Publikation ist in Vorbereitung.
\n\tEntwicklung und Test eines Aus- bzw. Fortbildungsmoduls zur Massenentsalzung von Eisenfunden.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
F\u00fcr den beprobten Fundort lie\u00df sich tats\u00e4chlich modellhaft ein einfaches Massenkonservierungsverfahren zur Rettung vor dem Rost erfolgreich aufzeigen. Damit wird die denkmalpflegerische Erhaltung des Gesamtkorpus der Eisenfunde \u00f6konomisch und \u00f6kologisch machbar.
\nUm Einfl\u00fcsse etwa des Bodenchemismus auszuschlie\u00dfen, sollten in einem n\u00e4chsten Schritt weitere Fundorte \u00e4hnlich systematisch untersucht werden (Ist noch h\u00f6here Entsalzungseffizienz m\u00f6glich?). Ein Survey entsalzter Funde im Magazin nach standardisierter Methodik kann dann auch Auskunft \u00fcber die tats\u00e4chlich erreichte praktische Korrosionsstabilisierung geben, die mit dem Restchloridgehalt korrelieren sollte. Weitere zu testende Ans\u00e4tze zur Verbesserung w\u00e4re eine noch h\u00f6here Laugenkonzentration (>0,5 mol\/l), evtl. geringere Badvolumina zur weiteren Chemikalienreduktion und die Erprobung hei\u00dfer (> 70 \u00baC) statt warmer Natronlauge (evtl. auch in niedrigerer Konzentration), da diese praktisch keinen Sauerstoff mehr gel\u00f6st enthalten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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