Projekt 09000/01

Bewahrung national wertvoller Kulturgüter aus Baumberger Kalksandstein vor Umweltbelastungen mittels Tränkungsverfahren und vergleichender Methoden

Projektträger

DMT Gesellschaft für Lehre und Bildung mbH Deutsches Bergbau-Museum Fachbereich Denkmalschutz/Materialkunde
Herner Str. 45
44787 Bochum
Telefon: 0234/968-4033

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Zahlreiche Objekte aus Baumberger Kalksandstein in den Bundesländern Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen sind heute in einem Zustand, in dem herkömmliche Verfahren zur Steinkonservierung langzeitlich keinen Schutz darstellen und darüber hinaus eine Unterbringung in Innenräumen nicht möglich ist. Im Rahmen eines praxisorientierten Forschungsprojektes soll geklärt werden, welche Exponate aus Baumberger Kalksandstein mit dem Acrylharzvolltränkungs-Verfahren (AVT) langzeitlich geschützt werden können und wieweit eine Verfahrensoptimierung selbst zu einer Verbesserung der AVT-Behandlung beitragen kann. Stellvertretend wurden hierzu die Kreuzwegstationen in Welbergen (NRW) und die Wappenreliefs an der Schelenburg (Niedersachsen) als Untersuchungsobjekte ausgewählt.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn der ersten Projektphase wurde der Ist-Zustand der Objekte von Mitarbeitern des Paläontologischen Institutes in Erlangen und des Deutschen Bergbau-Museums, FB Denkmalschutz/Materialkunde aufgenommen. Hierzu gehörte eine detaillierte Darstellung der Schadensphänomene. Verdeckte Schadensbereiche sollten mit Hilfe zerstörungsfreier Prüfmethoden (z. B. Ultraschall) dargestellt werden. Zur näheren Charakterisierung der verwandten Baumberger Sandsteinvarietäten wurden mikroskopische Dünnschliffuntersuchungen, Karbonatbestimmungen, Messungen zur hygrischen Dehnung, Porositäts- und Permeabilitätskennwerte, Tonmineral- und Röntgenfeinstrukturanalysen durchgeführt.
Im Anschluss an diese Untersuchungen fand eine Test-AVT (Projektphase 2) an repräsentativen Proben aus annähernd in gleichem Maße verwitterten Material sowie an einsetzbaren Ergänzungsmassen statt (Fa. Jbach).
Nach Abschluss der Test-AVT wurden in der dritten Projektphase die zu tränkenden Exponate restauratorisch überarbeitet und anschließend mit der AVT behandelt. Zwei Exponate der Kreuzwegstationen Welbergen wurden nach ihrer Restaurierung wieder vor Ort aufgestellt. Bei den Wappenreliefs wurde von einem Relief eine Kopie angefertigt und das Original zum Schutz im Innenraum der Burg aufgebaut.


Ergebnisse und Diskussion

An den Kreuzwegstationen 1 - 11 in Welbergen traten die Schadensphänomene abgefallene Schale, Abschuppungen und Fehlstellen am häufigsten auf und führten dort gleichzeitig zur größten Schadensintensität. Dabei waren die Kreuzwegstationen 4 und 7 am stärksten verwittert. Die Stationen 9 - 11 wiesen die geringsten Schäden auf.
Die Wappenreliefs zeigten die Schadensphänomene Abblättern, Fehlstellen, abgefallene Schale, Schalenbildungen und Risse.

Die Ultraschallmessungen der Kreuzwegstationen ergaben deutlich bis stark geschädigte Oberflächenbereiche. Die Messergebnisse lassen aber auch deutlich werden, dass es zwingend notwendig ist, verschiedene Messmethoden zur Schadensaufnahme zu kombinieren, um eindeutige Schadensinterpretationen zu ermöglichen.

Aufgrund der sedimentologischen, mineralogischen und gesteinsphysikalischen Untersuchungen war es möglich, die verschiedenen Typen des Baumberger Kalksandsteins, die bei den untersuchten Objekten angetroffen wurden, zu definieren und ihre Qualität im Hinblick auf eine Konservierungsmethode unter besonderer Berücksichtigung der AVT in folgende Qualitätsklassen zu fassen:
a) unproblematisch für eine AVT (daraus ergibt sich eine sofortige Volltränkung);
b) eventuell problematisch (daraus folgt ein Tränkungsversuch von vergleichbarem Material);
c) wahrscheinlich problematisch (Entscheidung über eine AVT oder andere Maßnahme unter Einbeziehung aller Untersuchungsergebnisse der beteiligten Forschergruppen; Diskussion).

Verschiedene Versuche, dem Baumberger Kalksandstein die Feuchte zu entziehen, haben gezeigt, dass nur mithilfe einer gepulsten Vakuumunterstützung während der Trocknungsphase eine für die AVT-Behandlung ausreichende Entfeuchtung möglich ist.
Testtränkungen an Versuchsprüfkörpern aus Baumberger Kalksandstein lassen eine gute Metymetacrylat-Aufnahme erwarten.

Aufgrund der Schadensaufnahme, der petrografischen und materialkundlichen Untersuchungen wurde bei den Kreuzwegstationen 9 und 10 auf eine AVT verzichtet. Die beiden Exponate wurden restaurato-risch überarbeitet und vor Ort wieder aufgestellt. Bei den Wappenreliefs der Schelenburg wurde das Wappen 3 de van Rutenbarge nicht getränkt, da aufgrund der petrografischen und bauphysikalischen Kennwerte eine Tränkung als nicht empfehlenswert angesehen wurde. Es wurde daher eine Kopie angefertigt und das Original im Treppenaufgang im Inneren der Schelenburg eingebaut.

Exemplarisch durchgeführte Ultraschalluntersuchungen (Schalllaufzeitmessungen) an den Kreuzwegstationen, die mit der AVT behandelt wurden, wiesen eine gleichmäßige Durchtränkung auf. Zur Endkontrolle wurden an Minimalproben von den getränkten Kreuzwegstationen Dünnschliffe angefertigt, mittels derer die Durchtränkung optisch nachgewiesen werden konnte.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Herbst 1998: Zwischenergebnisse vorgestellt bei dem deutsch-tschechischen Symposium Natursteine, Raesfeld; Vortragsveranstaltungen in der Fachhochschule Köln, Fachbereich Restaurierung, Steinmetzausbildungsstätten Königslutter und Wunsiedel; Tag der offenen Tür bei der Firma Jbach Steinkonservierung, Scheßlitz.


Fazit

Wie die Untersuchungsergebnisse zeigen, sind für die Entscheidung, ob und wie ein Exponat aus Baumberger Kalksandstein instand gesetzt wird und ob hierzu die Acrylharzvolltränkung geeignet ist, immer von ausgewählten Voruntersuchungen abhängig. Es wurde daher im Rahmen des Projektes ein Untersuchungsschema entwickelt, in dem die notwendigen Untersuchungsmethoden genannt werden, um eine Beurteilung des Baumberger Kalksandsteins im Hinblick auf die AVT-Behandlung durchführen zu können. Zum Abschluss des Maßnahmenkonzeptes sollte grundsätzlich eine zeitlich wiederkehrende Nachsorge eingeplant werden.

Übersicht

Fördersumme

99.770,43 €

Förderzeitraum

01.01.1998 - 01.02.2002

Bundesland

Nordrhein-Westfalen

Schlagwörter