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Feuchtigkeit in Kunstschätzen auf der Spur

Physik. - Italiens Konservatoren müssen gegen einen Feind kämpfen, dessen Wirkungsweisen erst dann auffallen, wenn es in vielen Fällen schon zu spät ist: Ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt beispielsweise in einem mittelalterlichen Freskenbild wird erst bemerkt, wenn hässliche Wasserflecken auftauchen. Seit Jahren suchen Fachleute nach einer Möglichkeit, der tückischen Feuchtigkeit möglichst früh auf die Spur zu kommen. Ein deutsch-italienisches Forschungs-Jointventure präsentiert jetzt ein Gerät, das Wasserstoffkerne auch in kleinsten Portionen ausfindig machen kann.

Von Thomas Migge |
    Das Ambiente, in das uns Anna Luise Segre durch eine mit drei Schlössern abgeriegelte Tür führt, ist nicht gerade gemütlich. 15 Meter und zahllose Stufen unterhalb der Erdoberfläche und dem infernalischen Straßenverkehr Roms herrscht totale Stille, Dunkelheit und eine extrem hohe Luftfeuchtigkeit. An einer beleuchteten Wand erkennen wir die Reste eines großen und beeindruckendes Freskos. Deutlich zu sehen sind die Foren und Theater, die Paläste und Arenen. Das Wandbild stammt aus dem 2. Jahrhundert und wurde erst vor kurzem entdeckt. Es gehörte zu einer altrömischen Militärkaserne, die sich am Colle Oppio befindet, in der Nähe des Kolosseums. Vor dem Wandbild steht eine Art Fotostativ mit drei Beinen. Auf dem Stativ ist ein metallener Stab mit einer Länge von einem Meter angebracht. An einem seiner Enden ist dieser Stab über ein Kabel mit einem Metallkoffer verbunden. Am anderen Ende geht der Stab in eine kleine Box über. Dieser Kasten befindet sich direkt vor dem Fresko, erklärt uns die am Nationalen Wissenschaftsinstituts CNR in Rom arbeitende Physikerin Anna Luise Segre - nur einen Millimeter vor den nach fast zwei Jahrtausenden unter der Erde recht porös gewordenen Darstellungen:

    Schauen Sie, hier in dem Koffer haben wir die ganze Elektronik untergebracht. Das ist alles. Der wiegt nur zehn Kilogramm und ist mit seinen Maßen - 80 mal 25 Zentimeter - nun wirklich handlich. Da haben wir den tragbaren Computer, den wir an den Koffer anschließen können. Basta, das ist alles.

    Vier Jahre lang hat Anna Luise Segre zusammen mit Kollegen der technischen Hochschule Aachen am "Profiler" gearbeitet, der offiziell "Projekt 2214-Mouse" genannt wird.

    Im Grunde genommen handelt es sich nur um einen Magneten mit zwei gegenüberliegenden Polen. Zwischen diesen kleinen Polen befindet sich eine kleine Sonde, fünf mal 1,5 Zentimeter, die genau zwischen den Polen positioniert wird. Die Sonde hat die Aufgabe, die Magnetresonanz zu ermitteln: in einer Wand, in einem Buch, wo auch immer Sie wollen.

    Bis zu einer Tiefe von sieben Millimetern kann der "Profiler" eine Oberfläche untersuchen. Entwickelt wurde das Diagnosegerät - das seit einigen Tagen im Handel ist und rund 50.000 Euro kostet - um Feuchtigkeitswerte zu ermitteln. Feuchtigkeit, die Kunstwerken zusetzen kann. Wie bei dem Wandbild im römischen Colle Oppio. Professoressa Segre und ihre Mitarbeiter stellen mit Hilfe des "Profiler" fest, wie hoch der Feuchtigkeitsgehalt des antiken Wandbildes ist. Dafür wird der Magnet ganz langsam an verschiedene Stellen des Freskos herangeführt. In wenigen Sekunden liefert der Magnet Informationen über die Quantität der Wasserstoffkerne auf und unterhalb der Bildoberfläche. Dieser Wert wird dank einer zum "Profiler" mitgelieferten Software auf dem Computerbildschirm in Form einer Kurve dargestellt.

    Je mehr Wasserstoffkerne erfasst werden, um so größer fällt die Datenkurve auf dem Computerbildschirm aus. Wenn ein Gegenstand trocken ist, wird überhaupt keine Kurve angezeigt.

    Anna Luisa Segre spricht im Fall dieser Untersuchungsmethode von einer Radiofrequenzmessung - wie bei einer medizinischen Untersuchung, wie bei jenen Röhren, in die Patienten geschoben werden wenn ein Mediziner einem Tumor auf die Spur kommen will. Im Fall des "Profiler" handelt es sich also um eine Radiofrequenzmessung en miniature. Der Kunsthistoriker oder auch Restaurator eines Kunstwerkes sieht sofort, ob der Feuchtigkeitsgehalt des untersuchten Gegenstandes normal ist oder sich bereits in einem besorgniserregenden oder gar bedenklichen Zustand befindet. Im Fall des Wandbildes mit der altrömischen Stadtdarstellung ist der Feuchtigkeitsgehalt übrigens so hoch, dass das Bild zur Restaurierung von der Wand abgenommen und in einem trockenen Raum untergebracht werden muss.