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Franzen, Christoph; Thomas, Löther; Meinhardt-Degen, Jeannine; Weise, Stefan:

Detektierung und Konservierung infolge von Umwelteinflüssen hohlstehender Wandmalereien am Beispiel der national wertvollen mittelalterlichen Kirchen in Kühren und Bad Schmiedeberg

03.09.2004 to 03.09.2007

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In dem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Projekt „Detektierung und Konservierung infolge von Umwelteinflüssen hohlstehender Wandmalereien am Beispiel der national wertvollen mittelalterlichen Kirchen in Kühren und Bad Schmiedeberg“ (AZ 21045) wurden vom Institut für Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. (IDK) mit Hilfe aktiver Infrarotthermographie zerstörungsfreie Untersuchungen an immobilen sensiblen Kunstgut durchgeführt. Aufbauend auf umfangreichen Laborstudien wurde ein Versuchsaufbau etabliert, der sich angepasst an die Fragestellung an mittelalterlichen Wandmalereien ohne Gefährdung für das hochrangige Kulturgut einsetzen lässt. Die Laborstudien umfassten die Untersuchung verschiedenster Aktivierungsmethoden, die Abgrenzung der Leistungsflächen der Aktivierungsstrahler, die Abschätzung von deren Temperatureintrag auf eine farblich gefasste Oberfläche, Infrarot-Untersuchungen an verschiedenen Pigmenten, Untersuchungen zu unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten und Untersuchungen an exakt definierten Hohlstellen.
Als günstigste Aktivierungsvariante wurde die Strahlungsaktivierung ermittelt. Die strombetriebenen Strahler müssen genau positioniert werden, um eine gleichmäßige Aktivierung der Untersuchungsfläche zu gewährleisten. In wenigen Metern Entfernung zur Wandmalerei rufen die eingesetzten 3000 W Strahler wenige K Temperaturveränderung hervor, die ausreicht, um hoch auflösend Informationen über Anomalien im Wandaufbau nachzuweisen. Die Temperaturdifferenzen um bis zu 6 K an den Wandoberflächen sind unschädlich für die Oberflächenfassungen. Es wurde die Abhängigkeit der Wärmeaufnahme einer Oberfläche vom eingesetzten Pigment nachvollzogen. An einem Probekörper im eingearbeiteten fest definierten Hohlstellen konnte gezeigt werden, dass die Erkennung der Hohlstellenlagen cm-genau erfolgen kann. Auch wenn der Randdefinition Grenzen gesetzt sind, ist die moderne Technik der konventionellen Klopfmethode (Perkussion) darin überlegen und zusätzlich absolut berührungsfrei.
An den zwei Fallbeispielen wurden exemplarisch das Ausmaß der Hohlstellen vor der Restaurierung bestimmt, mit Kartierungen der herkömmlichen Perkussionsuntersuchungen verglichen und nach der Restaurierung wieder mit aktiver IR untersucht. In der evangelisch-lutherischen Pfarrkirche in Kühren (Sachsen) wurde an der größten zusammenhängenden Wandmalerei in Sachsen gearbeitet. An der Nordwand des Langhauses wurde dabei eine überlebensgroße Darstellung des Hl. Christophorus in mehreren Teilabschnitten erfolgreich untersucht. Im Land Sachsen-Anhalt wurde an Wandmalereien in der südlichen Vorhalle der evangelische Kirche St. Nikolai in Bad Schmiedeberg ebenfalls Untersuchungen durchgeführt.
Einsatz der zerstörungsfreien Infrarrotaufnahme-Technik in dem sehr sensiblen Bereich der Kunstgutuntersuchung ist sehr viel versprechend. Noch ist die Anwendung als aufwendig einzustufen. Die berührungslose Prüftechnik ist ausschließlich durch erfahrene Fachleute durchführbar. Der Einsatz an sensiblen und einzigartigen Kulturgut wird, wie auch die Erfahrung aus anderen Bereichen zeigt, immer Einzelfalllösungen erfordern, da nur so den denkmalspezifischen Gesichtspunkten Rechnung getragen werden kann.





Dieses Projekt wurde gefördert durch
die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
AZ 21045/01

 
Table of contents

1 Kurzfassung 1
2 Einführung 2
3 Stand des Wissens / Literaturauswertung 3
3.1 Abriss der Grundlagen 3
3.1.1 Allgemeines 3
3.1.2 Einflussfaktoren der IR-Messungen 3
3.2 IR-Thermographie In der Denkmalpflege 7
3.2.1 Passive Thermographie 8
3.2.2 Techniken der Aktiven Thermographie 9
3.3 Arbeitsgruppen / Projekte IR-Thermographie in der Denkmalpflege 15
3.3.1 CNR, ITEF - Arbeitsgruppe um E. Grinzato 15
3.3.2 Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Braunschweig 24
3.3.3 Politecnico, Mailand 27
3.3.4 Universität Neapel: Vergleich PT,MT und PPT 29
3.3.5 Passive Thermographie Deckengemälde Paris 30
3.3.6 Fallbeispiel abgenommener Wandmalereien 31
3.3.7 IR-Untersuchungen von Fassadenputzzuständen 33
3.3.8 NTU Athen 34
3.3.9 Weitere Projekte zur IR-Thermographie in der Denkmalpflege 35
4 Laboruntersuchungen 37
4.1 Einleitung 37
4.2 Positionierung der Aufnahmen 38
4.3 Vergleich unterschiedlicher Aktivierungsmethoden 39
4.3.1 Abkühlung der Oberfläche 39
4.3.2 Aufheizung durch Warmluft 39
4.3.3 Aktivierung durch Strahlung 40
4.3.4 Untersuchungen zur Strahlerleistung, Strahlkegel und Versuchsanordnung 43
4.4 Herstellung der Probekörper 61
4.5 Probekörper 1, Pigmente 62
4.5.1 Aufbau Probekörper 1, verwendete Pigmente 62
4.5.2 Versuchsdurchführung am Probekörper 1 64
4.5.3 Auswertung Ergebnisse Probekörper 1 69
4.6 Probekörper 2, Mörtel 77
4.6.1 Aufbau Probekörper 2, verwendete Mörtel 77
4.6.2 Versuchsdurchführung Probekörper 2 79
4.6.3 Auswertung Ergebnisse Probekörper 2 83
4.7 Probekörper 3, Hohlstellen 88
4.7.1 Aufbau Probekörper 3 88
4.7.2 Versuchsdurchführung Probekörper 3 89
4.7.3 Auswertung Ergebnisse Probekörper 3 90
4.8 Versuchswand Freiberger Fürstengruft 93
4.8.1 Voruntersuchungen 93
4.8.2 Versuchsdurchführung in der Fürstengruft 94
4.8.3 Ergebnis 96
5 Objektuntersuchungen 100
5.1 Battaune 100
5.1.1 Objektidentifikation 100
5.1.2 Untersuchungen 101
5.2 Kühren 103
5.2.1 Objektidentifikation 104
5.2.2 Schadensaufnahme 105
5.2.3 Untersuchungsparameter 106
5.2.4 Oberes Untersuchungsfeld 108
5.2.5 Mittleres Untersuchungsfeld 111
5.2.6 Unteres Untersuchungsfeld 113
5.2.7 Hinterfüllung und Nachuntersuchung 115
5.3 Bad Schmiedeberg 117
5.3.1 Objektidentifikation 118
5.3.2 Untersuchungen 118
5.3.3 Restauratorische Maßnahmen 126
5.3.4 Ergebnis 128
6 Literatur 129

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10.5165/hawk-hhg/62