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Labor für Archäometrie

Das Labor für Archäometrie (CSI NY Conservation Science Investigation Nymphenburg) existiert in seiner jetzigen Form seit 2003 und wurde seitdem kontinuierlich ausgebaut. Die angewendeten Verfahren ergänzen sich mit denen anderer Institutionen wie dem Labor am Doernerinstitut der Bayerischen Staatsgemäldesammlungen und des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege.

Historische Objekte wurden häufig aus Materialien gefertigt, die heute nicht mehr gebräuchlich sind. Ebenso haben die Kunstwerke im Laufe ihrer Geschichte Überarbeitungen oder Pflegemaßnahmen erfahren, die auf den ersten Blick auch für den Fachrestaurator nicht erkennbar sind. Naturwissenschaftliche Untersuchungsmethoden ermöglichen es mitunter, diese Wissenslücken zu schließen und bilden so die Grundlage für eine sachgerechte Restaurierung. Ebenso lassen sich Schadensphänomene erkennen und Fälschungen aufdecken. Zur Schonung des wertvollen Originals werden möglichst zerstörungsfreie, mobile Verfahren zur Materialananlyse eingesetzt. Nur dort, wo es keine Alternativen gibt, werden minimale Proben für Materialuntersuchungen entnommen.

UV-VIS-Absorptionsspektroskopie

Als mobiles und zerstörungsfreies Verfahren ist ebenfalls die UV-VIS-Absorptionsspektroskopie im Einsatz. Sie ermöglicht die Identifizierung von Pigmenten (meist anorganisch) und Farbstoffen (organisch) unabhängig von ihrem Träger (Wandmalerei, Gemälde, Möbel oder Textilien). Das Verfahren beruht auf der selektiven Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung aus dem sichtbaren Licht und seiner angrenzenden Wellenlängenbereiche mit den zu untersuchenden Materialien, da ein Teil des eingestrahlten Lichts absorbiert wird, ein Teil wird reflektiert. Daraus ergibt sich eine Art optischer Fingerabdruck, der mit Referenzmaterialien verglichen werden kann und so zu einer Identifizierung des Farbmittels führt. Das Verfahren wird unter anderen auch sehr erfolgreich in der Kriminaltechnik eingesetzt. Die Referenzdatensammlung des Restaurierungszentrums umfasst derzeit ca. 7000 Materialien. Es können ca. 90% der üblichen Pigmente und ca. 80% der im Kunstbereich verwendeten Farbstoffe identifiziert werden.

Raster-Elektronenmikroskopie

Mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie lassen sich räumliche Abbildungen kleinster Proben in unterschiedlicher Vergrößerung erzeugen (80 – 100.000 fach). Diese dienen zur Materialidentifizierung bei Feinstäuben und Fasern wie z. B. Asbest oder zur Untersuchung bestimmter Schadensphänomene wie Ermüdungsbrüche und chemischer Faserkorrosion. Die Proben werden hierzu entsprechend präpariert und je nach Beschaffenheit durch Bedampfung mit Kohlenstoff oder Gold elektrisch leitenden gemacht, um eine Bildgebung zu ermöglichen.

Röntenfluoreszenzanalyse

Mit Hilfe der µ-Röntgenfluoreszenzanalytik (µRFA) ist es möglich, die Elementzusammensetzung einer Probe qualitativ und quantitativ zu bestimmen. Hierzu wird die zu untersuchende Probe mit einem Röntgenstrahl bestrahlt und die elementabhängige, reflektierte Strahlung energetisch untersucht. Systembedingt lassen sich alle Elemente von Natrium bis Uran auch in Kleinstmengen (ppm-Bereich) nachweisen. Das verwendete mobile Gerät hat ein Messfeld von 0,65 mm. Es wird zur „Einstiegsananlytik“ bei völlig unbekannten Proben für anorganische Pigmente, Metalllegierungen und Keramikmassen verwendet um zuerst die Frage zu klären, welche Elemente vor liegen.

Gaschromatographie

Die Gaschromatographie ist ein physikalisches Trennverfahren, bei dem zu untersuchende Substanzen oder Substanzgemische in einem geschlossenen System verdampft werden. Das Gasgemisch durchläuft anschießend eine Trennsäule, in der es entsprechend der molekularen Zusammensetzung seiner Komponenten unterschiedlich schnell wandert und am Ende der Trennsäule mit unterschiedlichen Detektoren erfasst wird. Dieses Verfahren lässt sich zur Identifizierung und Quantifizierung für eine Vielzahl organischer Verbindungen nutzen. Untersucht werden überwiegend Pestizide und organische Farbstoffe.

Mikroskopische Verfahren

Die Betrachtung von Querschliffen unter dem Mikroskop ermöglicht eine bessere Differenzierung übereinander liegender Farbschichten, nasschemische Verfahren mit verschiedenen Indikatorsubstanzen erlauben die Identifizierung der verwendeten Materialien.