Schonender Ansatz zur Restaurierung wertvoller Gemälde
Ein neues Forschungsprojekt verwendet Neutronen, um zu untersuchen, wie Lösungsmittel in den Lack eines Gemäldes eindringen.
Olivia Boteler Porter von Anthony van Dyck vor und nach der Restaurierung. Bildquelle: ILL.
-Man hört oft, dass das 20. Jahrhundert das Jahrhundert war, in dem die größte Anzahl von Gemälden beschädigt wurde – und zwar nicht durch Kriege oder Naturkatastrophen, sondern durch geplante Restaurierungsmaßnahmen. Um Zerstörungen dieser Art zu vermeiden, ist dringend ein besseres Verständnis der Prozesse erforderlich, die bei der Restaurierung eingesetzt werden oder die später als Folge einer Restaurierung stattfinden.
Dabei geht es um grundlegende Polymerphysik. Wissenschaftler haben deshalb eine Reihe von Methoden entwickelt, die sich auf Neutronenstrahlinstrumente des Neutronenforschungsinstituts Institut Laue-Langevin (ILL) stützen, um diese Prozesse gründlich zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollten es möglich machen, automatisierte Restaurierungsmethoden zu entwickeln, die für Kunstwerke vor allem auch langfristig völlig harmlos sind.
Mit Lösungsmittel getränktes Reinigungsstäbchen
Eine elementar wichtige Aufgabe bei der Restaurierung ist das Entfernen des beschädigten oder undurchsichtig gewordenen äußeren Teils der Lackschicht und das Auftragen eines neuen, transparenten Lacks. In der Regel verwenden Restauratoren ein mit Lösungsmittel getränktes Reinigungsstäbchen, um die Lösung auf die Lackschicht des Gemäldes aufzutragen und den oberen Teil dieser Schicht dann bei minimaler Scherwirkung mit dem Tupfer zu entfernen.
Die Forscher haben das Entfernen von Lackschichten auf festen Untergründen durch organische Lösungsmittel untersucht, wie sie bei der Restaurierung von Staffelgemälden verwendet werden. Dabei testeten sie ein vorgeschlagenes Restaurierungskonzept, bei dem das Lösungsmittel (Benzylalkohol) mit Wasser verdünnt wird, um die Menge an „aggressivem“ Lösungsmittel im System zu begrenzen.
Entnässung des gesamten Lacks
Dabei beobachteten sie, dass über einer kritischen Lösungsmittelkonzentration aufgrund des vorhandenen Wassers eine Entnässung des gesamten Lacks (anstelle einer kontrollierten Auflösung) erfolgen kann. Dies hätte katastrophale Folgen für das Gemälde, da die Pigmentschicht dadurch der Reinigungsflüssigkeit ausgesetzt würde.
Der zentrale Teil des Forschungsprojekts beinhaltete die Verwendung von Neutronenreflektometrie auf dem FIGARO-Instrument, um das Tiefenprofil der Lösungsmittelkonzentration in der Lackschicht zu bestimmen, die zwischen einer Schicht von Wasser und Lösungsmittel und einem Einkristall-Siliziumsubstrat eingeschlossen war. Die Dicke der Lackschicht betrug ~100 nm und sie wurde durch ein Spin-Coating-Verfahren vorbereitet. Ergänzende Messungen wurden mit Hilfe von Atomkraftmikroskopie durchgeführt.
Grundlage für neue Standards
Die Untersuchung dieses häufig verwendeten Restaurierungssystems mittels hochauflösender Neutronenreflektometrie zeigte, dass erhöhte Konzentrationen von Lösungsmittel und längere Exposition die Bildung und das Wachstum von wassergefüllten Hohlräumen verursachen, was seinerseits zu einem Zerfall des Lacks führt. In Zukunft sollten Erwartungen hinsichtlich des Verhaltens von Lösungsmittelmischungen bei der Restaurierung von Staffelgemälden daher revidiert werden.
Die Ergebnisse dieser Studie könnten jetzt die Grundlage für neue Standards bilden, die zu sichereren Restaurierungsprozessen führen und den Weg für die Einführung automatisierter Techniken bereiten könnten. Menschliche Intervention und Überwachung wird jedoch absolut notwendig bleiben, um zu gewährleisten, dass Maschinen, die den Prozess ausführen, zu allen Zeiten „sicher“ für den Lack bleiben.
Weitere Informationen auf der Website des Instituts Laue-Langevin (ILL).