Monumentenzorgers van de Otto Friedrich Universiteit in Bamberg hebben een nieuwe beeldvormingsmethode ontwikkeld waarmee de conditie van natuursteen niet-invasief kan worden bepaald.
In het kader van het interdisciplinaire en internationale project „Nano-Kathedraal“ onderzocht Prof. Dr. Rainer Drewello van de leerstoel Restauratiewetenschap in de Monumentenzorg tussen 2015 en 2018 de toestand van het natuursteen in de kathedralen van Keulen, Pisa, Gent, Vitoria-Gasteiz en Wenen en in het Operagebouw in Oslo, dat slechts tien jaar oud is.
Het doel van het EU-project, dat werd gefinancierd met 6,3 miljoen euro, was het ontwikkelen van op maat gemaakte oplossingen voor het behoud van natuursteen op nanoniveau om het behoud van cultureel erfgoed in Europa te garanderen. De wetenschappers ontwikkelden productiemiddelen die de steen op diepte stabiliseren en hydrofobe middelen om de materialen af te dichten.
De door Drewello en zijn collega Max Rahrig ontwikkelde „opto-technische monitoring“ was de documentatiebasis voor de ontwikkeling en kwaliteitscontrole van de nanodeeltjes. Deze zijn 1000 keer dunner dan de diameter van een menselijke haar en daarom is er geavanceerde technologie nodig om de deeltjes en hun effect te visualiseren. Het beeldvormingsproces combineert vier technieken om een all-round beeld te krijgen van de toestand van het oorspronkelijke gesteente voor en na de behandeling met de nanomaterialen.
3D-beelden met hoge resolutie meten het rotsoppervlak met een nauwkeurigheid van 0,3 millimeter en VIS-kleurenfotografie belicht kleurverschillen op de oppervlakken. UV-fluorescentiefotografie en infraroodfotografie visualiseren vreemde materialen zoals conserveringslagen of de groei van bacteriën, korstmossen of mossen. Het voordeel ten opzichte van eerdere analysemethoden is dat de monumentenzorgers het gesteente op een niet-destructieve en contactloze manier kunnen analyseren, terwijl de opto-technische monitoring over een groot gebied kan worden gebruikt en in één keer twee vierkante meter testoppervlak kan onderzoeken.
Dit is een doorbraak in de monumentenzorg, zoals Rainer Drewello uitlegt: „Beeldvormende methoden worden al gebruikt in de monumentenzorg, maar tot nu toe was er nauwelijks een manier om nieuwe materialen voor de conservering van rotsen te testen zonder op zijn minst delen van de rots te vernietigen door monsters te nemen.“
Het onderzoeksteam uit zes Europese landen was aanvankelijk in staat om de oorspronkelijke staat van de rotsen in de kathedralen en het operagebouw te meten en na een jaar de zwakke punten en progressieve verwering te documenteren. Zowel de nieuw ontwikkelde preparaten als het beeldvormingsproces hebben een veelbelovende toekomst: om de beschermende functie van de nieuw ontwikkelde materialen op de lange termijn te controleren, zullen de onderzoekers over twee, vijf en acht jaar verdere metingen uitvoeren. Zo kunnen ze de achteruitgang van het gesteente documenteren en de nanomaterialen marktrijp maken. De Dombauhütten hebben interesse getoond om het onderzoek voort te zetten en zullen in een volgende stap zelf metingen kunnen uitvoeren.
Meer nieuws uit de industrie en specialistische expertise vindt u in de huidige uitgave van STEIN magazine: www.stein-magazin.de/zeitschriften