Hightech trifft Mittelalter – Zerstörungsfreie Verortung von Holzschädigungen

Strukturelle Veränderungen historisch wertvoller Holzsubstanz exakt bestimmen zu können, ist das Ziel des interdisziplinären Forschungsvorhabens, gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt und die Klosterkammer Hannover. Hierfür soll erstmalig ein neuartiges Analyseverfahren für die Untersuchung von Holzfestigkeit zum Einsatz kommen: Ein roboterbasiertes Terahertz-Zeitbereichspektrometer, welches zerstörungs- und berührungsfrei zur Auflösung von minimalen Veränderungen unterhalb der Oberfläche an Objekten in situ genutzt werden kann. Perspektivisch soll die Terahertz-Zeitbereichsspektroskopie als Monitoring- und Kontrollverfahren zur strukturellen Einordnung von Substanz und deren Veränderung an Kulturgut genutzt werden.

Für die Nachvollziehbarkeit von restauratorischen Maßnahmen und ihrer Wirksamkeit ermöglicht das Terahertz-System die punktgenaue Wiederholbarkeit einer Vermessung beispielsweise im Jahresrhythmus. Praxisorientiert soll ein solches Monitoring am Marienaltar des Klosters Isenhagen, welcher stellvertretend für viele Objekte dieser Art steht, umgesetzt werden. Eine strukturelle Veränderung der Holzsubstanz vor und nach einer Restaurierung kategorisieren zu können, ist somit das erklärte Analyseziel.

Hierfür müssen zunächst Vorarbeiten und Grundlagen geschaffen werden, um die Terahertz-Messungen und die Verortung von unter der Oberfläche liegenden Messdaten zu ermöglichen. Welche Schadensbilder und Schadensphänomene liegen vor? In welchem Zustand befindet sich die Substanz und welchen Materialaufbau weist der Altar auf? All diese Fragen mussten zunächst beantwortet und dokumentiert werden, um einzuschätzen, welche Faktoren Einfluss auf den Zustand des Objektes und auf die späteren Terahertz-Messungen haben können. Analysen des mikrobiellen Befalls und des Biozidvorkommens wurden hier ebenso berücksichtigt, wie die Einordnung der verbauten Hölzer und deren dendrochronologische Untersuchung. Als Grundlage und zur Verortung dieser Dokumentationsergebnisse war eine digitale Kartierung nötig. Diese soll jedoch nicht nur eine übliche Schadens- und Zustandsbeschreibung des Objektes enthalten, sondern erstmals auch die Verortung der Terahertz-Messdaten ermöglichen.

In der Restaurierungspraxis werden in der Regel Handkartierungen oder digitale Kartierungen auf der Grundlage von 2D-Daten/Fotografien umgesetzt. Im Projekt hingegen werden hochauflösende Aufnahmen für die Dokumentation aller Ansichten des Gesamtobjekts und der Skulpturen und Reliefs in 6-8-seitiger Abwicklung genutzt. Das Forschungsvorhaben geht jedoch noch einen Schritt weiter: Um zusätzlich die Verortung der Terahertz-Messdaten zu ermöglichen, wurde eine exemplarische 3D-Kartierung aufgeführt, die eine Rekombination von Messdaten und Kartierung zulässt. Hierfür erfolgte zunächst die Erstellung von 3D-Scans mit fotogrammetrischen Bilddaten, die von dem assoziierten Partner der Projekte der Firma Fokus GmbH gefertigt wurden. Diese dienten im Kartierungsprogramm metigo Map als Grundlage.

All diese bis hierhin unternommenen Voruntersuchungen, Kartierungen und Analysen bilden die Basis für weiterführenden Terahertz-Laboruntersuchungen, um strukturelle Veränderungen abschließend am Objekt zu verifizieren. Diese finalen Objektmessungen werden in diesem März begonnen.