Analytische Chemie
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Im Rahmen des Förderprogramms „Forschung in Museen“ hat die VolkswagenStiftung dem Museum Penzberg - Sammlung Campendonk ein dreijähriges Forschungsvorhaben über die „Hinterglasmalerei als Technik der Klassischen Moderne 19051955“ bewilligt. Projektpartner sind die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin und das Doerner Institut, München. Das interdisziplinäre Forschungsteam von Kunsthistorikern, Restauratoren und Chemikern untersucht die Hinterglasmalerei als eigenständige und kunsthistorisch relevante Werkgruppe und gibt Aufschluss über die Maltechnik und die verwendeten Materialien.
Obwohl die Klassische Moderne gut erforscht ist, hat sich die Kunstgeschichte bisher nicht eingehend mit Hinterglasbildern des 20. Jahrhunderts beschäftigt. Dennoch sind von der Hinterglastechnik wichtige Impulse für die Malerei der Moderne ausgegangen. Zwar wurde dieses Thema vereinzelt in Publikationen erwähnt, doch eine umfassende Darstellung steht bis heute aus. Daher ist es das Ziel, die Hinterglasmalerei innerhalb der Klassischen Moderne zu verorten und die Verbreitungswege vom „Blauen Reiter“ zum Rheinischen Expressionismus, über die Galerie „Der Sturm“ bis zum Bauhaus zu ergründen.
In dem Projekt geht es um die Erfassung der Künstler und des Umfangs ihres Hinterglasbild-Œuvres. Daneben steht die Untersuchung ausgewählter Bilder durch das Forschungsteam im Vordergrund. Durch die Zusammenführung der kunsttechnologischen Untersuchungen mit den Ergebnissen der Materialanalyse ist ein tieferes Verständnis der künstlerischen Besonderheiten der modernen Hinterglaskunst zu erwarten. Der Schwerpunkt der analytischen Untersuchungen ist eine Kombination von non-invasiven, mobilen Techniken zur Farbmittelidentifizierung und Bindemittelklassifizierung, die in situ durchgeführt wird. An einer begrenzten Anzahl von Hinterglasarbeiten werden Mikroproben genommen um die genaue Zusammensetzung der Malschicht zu bestimmen und um die Ergebnisse der mobilen Messungen zu validieren.
An ausgewählten Werken der Moderne sollen die bisherigen Ergebnisse exemplarisch erläutert werden.
Spektren von gepulsten Röntgenquellen wie Blitzröhren, Linearbeschleuniger (LINACs) oder Betatrons lassen sich in der Literatur nicht finden. Eine gängige Lehrmeinung ist, dass sich solche Spektren nicht messen lassen. Deshalb wurden in Zusammenarbeit mit der Goethe-Universität Frankfurt und neuester Messtechnik diese Problematik untersucht. Es wurde ein CeBr3-Szintillator-Kristall mit einem klassischen Photoelektronenvervielfacher (PMT) und einer analogen Übertragungskette verwendet, der über Stunden Integrationszeit nur einen sehr geringen Untergrund detektiert. Als kritischter Punkt stellte sich die geeignete Kollimierung von Quelle und Detektor bei möglichst großem Abstand heraus. Zu diesem Zweck wurde das verwendete 7 MeV-Betatron in einen 3t-Bleibunker betrieben, der ein Austrittsloch von 1 mm für die erzeugte Röntgenstrahlung besaß. Der Detektor wurde mit einem Densimet-Zylinder abgeschirmt. Damit konnte die Bedingung für die Spektroskopie gepulster Quellen erreicht werden: pro Puls darf nur 1 Photon den Detektorkristall erreichen, damit ohne Pile-up seine Energie vermessen werden kann. Trotz schnellster Elektronik war es nicht möglich, mehere Photonen pro Röntgenpuls (beim Betatron ca. 1 Mikrosekunde) spektral richtig aufzulösen. Die gemessenen Spektren zeigen die erwartete Form, wie sie z.B. mit aRTist simuliert werden können.
Die chemische Analyse von Beton gehört bei der Ermittlung des Ist-Zustandes von Stahl- und Spannbetonbauwerken zu den grundlegenden Untersuchungen bei der Zustandserfassung. Der tiefenabhängige Chloridgehalt sowie der Karbonatisierungsfortschritt müssen bei der Bewertung des Ist-Zustandes, beim Instandsetzungsbedarf und ggf. bei der Planung eines erforderlichen Instandsetzungskonzeptes mit einbezogen werden. Seit Mitte der 1990er Jahre wird an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (engl. Laser-induced Breakdown Spectroscopy) – kurz LIBS – stetig für die chemische Analyse von Beton weiterentwickelt. In diesem Beitrag wird der aktuelle Stand der Forschung/ Technik und der Normungsarbeit präsentiert, sowie zukünftig mögliche Anwendungen vorgestellt. Mit den aktuellen LIBS-Systemen (mobiles LIBS-System sowie kommerziell erhältliche Laborsysteme) ist es möglich den Chloridgehalt ortsaufgelöst in wenigen Minuten zu quantifizieren, sogenannte Elementlandkarten zu erstellen und somit die Elementverteilung innerhalb des Betons zu visualisieren. Durch das Scannen eines Bohrkernquerschnittes und der simultanen Erfassung von mehreren Elementen mit einer Messung, ist es zudem möglich, die Gesteinskörnung in den Messdaten zu identifizieren und den Chloridgehalt auf die Zementsteinmatrix zu beziehen. Fehlerquellen aus der Umrechnung der betonbezogenen Chloridgehalte können dadurch minimiert werden. Neben den Grundlagen von LIBS werden vor allem aktuelle Praxisbeispiele vorgestellt, die die aktuellen Möglichkeiten des Verfahrens veranschaulichen.