Natursteinverwitterung und -konservierung

Schon aufgrund der engen Verbindungen zum „Fachbereich Stein“ des Instituts für Konservierung und Restaurierung der Angewandten stellt die materialwissenschaftliche Beschäftigung mit dem Thema Steinverwitterung und –konservierung einen Schwerpunkt unserer Forschungstätigkeit dar. Abgesehen von der Begleitung der Studierenden im Zuge ihrer Semester-, Vordiplom und Diplomarbeiten konnten wir im Zuge mehrjähriger EU-finanzierter Forschungsprojekte unsere Fachexpertise in einem internationalen Rahmen unter Beweis stellen und ausbauen. Dabei waren wir stets bemüht, in erster Linie unsere Kernkompetenzen einzubringen: die Charakterisierung von Gefügeschäden sowie die Bewertung der Maßnahmeneffizienz zur Gefügefestigung von verwittertem Naturstein und Mörtel mit Mitteln der Licht- und Rasterelektronenmikroskopie. Dazu kommen wichtige begleitende Arbeits- und Untersuchungsschritte wie die Planung und Durchführung großer Labortestreihen, die thermische Alterung von Steinproben für Festigungsversuche, die Bewertung einzelner petrophysikalischer Kenngrößen im Labor und die Ausarbeitung und Durchführung wissenschaftlich fundierter Methoden zur künstlichen Bewitterung gefestigter Steinproben.

Die diagnostische Bewertung von Gefügeschäden, die aufgrund der Verwitterung von Stein im Außenbereich auftreten, stellt erhebliche Anforderungen an die Konservierungswissenschaften dar. Diagnoseverfahren, die zerstörungsfrei oder –arm unmittelbar am Objekt anzuwenden sind, wären naturgemäß zu bevorzugen, sind jedoch nach dem derzeitigen Stand der Technik limitiert. Zumeist geht es ja darum, Mikrorisse, Veränderungen des Porenraums oder Sekundärprodukte zu erkennen, die sich in den obersten Millimetern des verwitterten Werkstoffs in rasch wechselnder Ausprägung und Intensität ausgebildet haben. Dies erfordert den Einsatz von Methoden mit einer hohen räumlichen oder Tiefenauflösung. Im Bewusstsein des Eingriffs, der mit der Entnahme repräsentativer Proben verbunden ist, stellen licht- und rasterelektronenmikroskopische Analysen an Proben doch eine derzeit alternativlose Methodenwahl dar, um die Abfolge der Gefügeschäden im Steininneren mikrometergenau zu studieren. Das gleiche gilt für die Untersuchung der Wirkstoffe von Festigungsmitteln in Rissen und Poren. Hier setzen unsere Studien an, die bereits seit mehr als einem Jahrzehnt wichtige Beiträge zu großangelegten Forschungsprojekten liefern konnten. Dem Anspruch der Konservierungswissenschaften gemäß ist uns die angesprochene Analytik nicht lediglich methodisches Ziel, sondern vielmehr Mittel zum Zweck dabei mitzuwirken, dass sowohl bewährte als auch innovative Steinkonservierungsmittel und –verfahren auf eine wissenschaftlich abgesicherte Anwendungsebene gehoben werden, die den spezifischen Anforderungen des jeweiligen historischen Werkstoffs bestmöglich gerecht wird.

Einen Gutteil unserer langjährigen Projektaktivitäten auf diesem Gebiet, das uns auch in die Welt der Nanomaterialien geführt hat, verdanken wir dem Engagement unserer Mitarbeiterin Elisabeth Mascha. Von den zahlreichen externen Institutionen, mit denen wir eng kooperieren, seien vor allem der Forschungsbereich Ingenieurgeologie am Institut für Geotechnik der TU Wien (A. Rohatsch, M. Ban), das Dombauamt St. Stephan, sowie die Fakultät für Restaurierung Litomyšl der Universität Pardubice (CZ) genannt. Weitere Kooperationspartner können der Websites der einzelnen Projekte entnommen werden.

Projekthistorie:

• EU-RP7- NMP-2007-4.0-6 STONECORE – “Stone conservation for the Refurbishment of Buildings” (2008-11). Zur Projektwebsite
• ETC Austria-Czech Republic 2007-2013 NANOLITH – “Historic Stone Monuments of “Leithakalk” (Limestone): Research on New, State-of-the-Art Methods for the Preservation of Art Objects (2013-14)
• EU-H2020-NMP-4.0-6 Nano-Cathedral – “Nanomaterials for Conservation of European Architectural Heritage Developed by Research on Characteristic Lithotypes” (20015-18). Zur Projektwebsite

Betreuung von Dissertationen

Mag.art. Elisabeth Mascha: Visualisierung von Festigungsmitteln für poröse Baustoffe in der Restaurierung. Dissertation in englischer Sprache (Fertigstellung 2019)

Betreuung:
ao. Univ.-Prof. Dr. phil. Johannes Weber
o.Univ.-Prof. Dr. Gabriela Krist

Mag.art Marija Milchin: Schutz für Naturstein im Außenbereich – präventive und invasive Maßnahmen. Dissertation (Anfangsstadium)

Betreuung:
ao. Univ.-Prof. Dr. phil. Johannes Weber
o.Univ.-Prof. Dr. Gabriela Krist