Umweltfreundliche Beschichtungen und Festigungsmittel erleichtern die Restauration historischer Objekte
HEROMAT (Protection of Cultural Heritage Objects with Multifunctional Advanced Materials) war eine multidisziplinäre Forschungskooperation, die das Ziel hatte, innovative und umweltfreundliche Werkstoffe zur Restauration unbeweglicher Kulturgüter in Kontinentaleuropa zu entwickeln. Nach vier Jahren intensiver Forschungsarbeiten und Untersuchungen an zwei Standorten in Serbien und Slowenien, kamen drei Werkstoffe in die engere Wahl des Konsortiums: zwei Festigungsmittel für Carbonat- und Silikat-Untergründe und ein photokatalytisches Material für poröse Stoffe. Die neuen Werkstoffe eignen sich zum Schutz verschiedener anorganischer mineralischer Untergründe und bieten einen Mehrwert im Hinblick auf Festigung, Selbstreinigung, antimikrobielle Wirkung und Nachhaltigkeit. Prof. Dr. Jonjaua Ranogajec, Projektkoordinatorin für die Technische Fakultät der Universität von Novi Sad, beschreibt diese Ergebnisse und erläutert, welches Marktpotenzial sie für verschiedene Arten von historischen Objekten in ganz Europa, aber auch für die moderne Gebäudetechnik bieten. Wie unterscheiden sich die Lösungen aus dem Projekt HEROMAT von den anderen Angeboten auf dem Markt? Welchen Mehrwert bieten sie? HEROMAT liefert drei abschließende Lösungen: eine photokatalytische Beschichtung und zwei Festigungsmittel, von denen sich eins für Untergründe aus Carbonat und das andere sich für Silikat-Untergründe eignet. Im Vergleich zu Produkten, die es bereits auf dem Markt gibt, unterscheiden sich die Festigungsmittel aus HEROMAT bereits seit Beginn der Forschungsplanung. Beide Festigungsmittel wurden so konzipiert, dass sie zu historischen Objekten passen, die einem kontinentalen Klima ausgesetzt sind. Auf die Dauer zeigen sie daher keine schädlichen Auswirkungen. Mit unserer photokatalytischen Beschichtung bringen wir dagegen ein völlig neues Produkt auf den Markt. Es passt auch zu historischen Werkstoffen und bietet den Mehrwert, dass es sich um eine selbstreinigende Beschichtung auf Basis anionischer Tonerden handelt. Alles in allem verlängert sich durch unsere neu entwickelten Werkstoffe nicht nur der Zeitraum zwischen den Restaurationsarbeiten, sondern auch die Lebensdauer der Kulturgüter (und anderer Gebäude), und somit muss man weniger in die Reinigung und den Schutz der Objekte investieren. Das Projekt konzentrierte sich auf zwei bestimmte Kunstwerke. Was waren Ihre wichtigsten Kriterien für die Auswahl? Die beiden Objekte wurden bereits in der Projektplanungsphase ausgewählt und dienten als Fallstudien für zwei Arten von historischen Objekten. Bei dem einen handelt es sich um eine Festung im serbischen Bac. Sie steht in einer städtischen Umgebung, stammt aus dem 14. Jahrhundert und besteht aus dominanten Werkstoffen wie Ziegel, Mörtel und Putz. Beim anderen Objekt handelt es sich um das barocke Schlossgut in Dornava, Slowenien. Im offenen Bereich des Schlossgartens gibt es dominante Elemente aus gemeißeltem Stein und Beton. Solche historischen Werkstoffe werden für die Charakterisierung, Konstruktion und Erprobung neuer Werkstoffe benutzt. Beide Objekte sind dem kontinentalen Klima Mitteleuropas ausgesetzt, während einige Tests der HEROMAT-Produkte auch an der Adria und im Norden Russlands durchgeführt wurden. Sind Sie mit den Ergebnissen Ihrer Arbeit an diesen Artefakten zufrieden? Das Projekt HEROMAT trug dazu bei, wirksame, lang anhaltende Lösungen zu entwickeln, die den Verfall von Kulturgütern verhindern, ihre Authentizität, Funktionalität und Ästhetik erhalten und einen sozialwirtschaftlichen Nutzen erzielen. Wir haben ein Festigungsmittel für Untergründe aus Carbonat hergestellt sowie ein Festigungsmittel für Silikatuntergründe und eine photokatalytische Suspension für Kulturgüter (Ziegel, Putz, Mörtel und Stein). Zudem haben wir eine Methodik zur Bewertung der Hafteigenschaften von photokatalytischen Suspensionen auf porösen, mineralischen Untergründen entwickelt und die antimykotischen Eigenschaften poröser, mineralischer Untergründe bewertet. Darüber hinaus haben wir auch Berichte und Veröffentlichungen in Fachzeitschriften zur Verbreitung der Ergebnisse verfasst und eine Projekt-Website eingerichtet. Wir sind mit diesen Ergebnissen hochzufrieden. Unsere neuen Produkte sind umweltfreundlich und vertragen sich gut mit historischen Werkstoffen. Es besteht die Aussicht, dass sich die Kosten zur Instandhaltung unbeweglicher Kulturgüter dadurch verringern. Die Überwachung der Werkstoffe aus unserer Fallstudie wurde in zwei Zyklen ausgeführt: direkt nach der Anwendung und 12 Monate später, und im Hinblick auf eine künftige Vermarktung sind die Ergebnisse ermutigend. Welche Arten von Werkstoffen haben Sie schließlich ausgewählt und aus welchem Grund? Die Werkstoffe, die im Projekt HEROMAT hergestellt wurden, sind natürliche Werkstoffe, die den hohen Anforderungen der historischen Werkstoffe gerecht werden, die bei den Objekten der Fallstudie hauptsächlich verwendet wurden — Ziegel, Ton, Mörtel, Putz, Stein, Beton. Von Anfang an waren zwei Arten von Werkstoffen geplant: Festigungsmittel und eine photokatalytische Beschichtung. Nach mehreren Tests und Kompatibilitätsprüfungen wurden sie Schritt für Schritt entwickelt, konstruiert und hergestellt. Alle drei Werkstoffe basieren auf Wasser und sind daher nicht umweltschädlich. Wie haben Sie diese Umweltverträglichkeit geprüft? In verschiedenen Lebensphasen des Projekts wurden detaillierte Auswertungen vorgenommen. In einem Arbeitspaket wurde die durch die neu entwickelten, schützenden Werkstoffe entstehende Umweltbelastung untersucht und ihre Umweltverträglichkeit bewertet. Die Studie wurde nach der Ökobilanz-Technik durchgeführt. Man identifizierte die bereits existierenden Ökobilanz-Modelle für schützende Werkstoffe, entwickelte Modelle für jede Rezeptur, die den gesamten Lebenszyklus erfassen („Cradle to Gate“) und entwarf ein Mehrfach-Entscheidungs-Tool für die besten schützenden Werkstoffe. Die Umweltbelastung, die durch das Festigungsmittel für Carbonat und die photokatalytische Suspension entsteht, ist relativ gering, und beide Produkte können in Bezug auf Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen als umweltfreundlich erachtet werden. Welche weiteren Kriterien spielten bei der Auswahl der besten Werkstoffe eine Rolle? Wenn man die Leistungsmerkmale mit Gesundheits- und Sicherheitsdaten vergleicht — die laut unserer Umfrage für Restauratoren und andere Interessengruppen die beiden wichtigsten Kriterien sind — könnte man eine vorläufige Entscheidung treffen, welcher der zur Verfügung stehenden Werkstoffe sich zur Behandlung eines bestimmten Kulturguts am besten eignet. Eigenschaften wie Reversibilität, minimales Eingreifen und mehrfache Behandlung werden auch angegeben, und man sollte auch wichtige und zusätzliche Informationen über die Eignung der Werkstoffe einholen. Empfehlungen von Fachkollegen, Anwendungstechniken, Preis und Verfügbarkeit der Werkstoffe wurden ebenso in die Entscheidungshilfen einbezogen und können Restauratoren und Interessengruppen dabei helfen, eine endgültige Entscheidung zu treffen. Mit den Hilfen können Entscheidungsträger verschiedene Werkstoffe einfach vergleichen und die am besten geeigneten Werkstoffe zur Behandlung eines bestimmten unbeweglichen Kulturguts anhand der Daten aus den unterstützenden Tabellen auswählen. Apropos, welche Art von historischen Objekten kann man mit Ihrer Technologie restaurieren? Neben den beiden Objekten aus der Fallstudie, die in städtischen und ländlichen Umgebungen mit einem kontinentalen Klima stehen, wurden unsere Produkte bei der Festung Petrovaradin an der Donau im serbischen Novi Sad angewandt sowie zur Festigung von Fresken in der St. Vincent-Kirche in Istrien, Kroatien. Die Endprodukte aus HEROMAT könnten zur Restauration und zum Schutz einer Vielzahl von unbeweglichen Kulturgütern in Europa sowie auch im modernen Bauwesen angewandt werden, wo eine photokatalytische Beschichtung die Lebensdauer der Farbschichten moderner Gebäude verlängern und ihre Ästhetik erhalten könnte – vor allem in Umgebungen, die einen hohen Verschmutzungsgrad aufweisen, wie Städte mit hohem Verkehrsaufkommen. Wie sehen Ihre Vermarktungspläne für Ihre Werkstoffe aus, sofern vorhanden? In einem nächsten Schritt werden die Vorbereitungen getroffen, um drei Endprodukte aus HEROMAT auf regionalen und europäischen Märkten einzuführen, vor allem in Italien, Deutschland und anderen Ländern, die dringend fortgeschrittene Lösungen brauchen. Darüber hinaus wird erwartet, dass unsere Produkte auf den russischen Markt gebracht werden (die Universität NArFU in Archangelsk, Russland, ist einer der Partner von HEROMAT). Unsere Produkte werden an unser Netzwerk von Restauratoren verkauft. Zudem wird ein besonderes Augenmerk darauf gelegt, dass die photokatalytische Beschichtung in der modernen Bauwirtschaft eingesetzt wird. HEROMAT Finanziert unter FP7-NMP Projektseite auf CORDIS Projektwebsite
Länder
Serbien