Europäische Kulturschätze restaurieren und bewahren

Wenn wir nichts unternehmen, besteht die Gefahr, dass viele Objekte unseres historischen und kulturellen Erbes vor dem Ende dieses Jahrhunderts verloren gehen. Kann die Wissenschaft helfen?

Euronews-Reporter Denis Loctier: "Altstadtviertel, wie hier im italienischen Gubbio, sind der Stolz der Einwohner und eine Touristenattraktion. Besteht die Gefahr, dass wir dieses historische Erbe durch den Klimawandel verlieren?"

Der Palazzo dei Consoli aus dem 14. Jahrhundert gehört zu den bekanntesten Gebäuden Gubbios, er beherbergt Kunst- und archäologische Ausstellungen. Risse in den Steinmauern deuten darauf hin, dass sich der Boden unter dem Palazzo bewegt. Grund dafür könnte der Klimawandel sein, denn die Regenfälle häufen sich und werden immer stärker. Die Stadt nimmt diese Bedrohung sehr ernst:

"Gubbio ist eine Stadt aus Stein - ein sehr wichtiges Material für uns. Wir müssen die Gebäude bewahren", sagt Filippo Mario Stirati, Bürgermeister von Gubbio.

Auswirkungen des Klimawandels auf antike Denkmäler

Wissenschaftler des europäischen Forschungsprojekts HERAKLES untersuchen die Auswirkungen des Klimawandels auf antike Denkmäler. Ihre Methoden reichen von der Überwachung durch Satelliten, die Bodenverschiebungen anzeigen, über elektromagnetische Scans bis hin zu lokalen Proben-Entnahmen:

"Zuerst einmal sagt uns diese Probe, wie hart der Stein ist. Im nächsten Schritt bestimmen wir mit einer chemischen Analyse der Bohrrückstände die mineralogische Zusammensetzung des Gesteins. Damit erkennen wir auch mögliche Erosionsprodukte - wie lösliche Salze", erklärt Giannis Grammatikakis, Konservator der Universität Kreta.

Auf einem Hügel gelegen ist Gubbio seit jeher den Naturgewalten ausgesetzt gewesen. In der Vergangenheit sind Steinmauern durch Regen zum Einsturz gebracht worden und Teile der alten Stadtmauer aufgrund von Bondenverschiebungen zusammengebrochen. Regen löste den Mörtel und Steine fielen heraus. Die Reste der alten Stadtmauer werden jetzt regelmäßig untersucht:

"In den vergangenen drei Jahren gab es viele extreme Wetterereignisse, die Niederschläge waren überdurchschnittlich hoch. Das wirkt sich auf die Wandstrukturen aus, die wir bewahren wollen", sagt Francesco Tosti von der Stadtverwaltung Gubbio.

Gubbio ist nicht der einzige Ort, an dem Wissenschaftler versuchen, die Bedrohung durch den Klimawandel zu verstehen.

Klimaschwankungen schaden Kulturdenkmalen

Besonders gefährlich sind Klimaschwankungen in Küstengebieten, die reich an alten Denkmälern sind wie die venezianische Festung Koules auf Kreta. Die Wellen, die auf die Festung aus dem 16. Jahrhundert treffen, erodieren beständig die Mauern. Das wechselnde Klima verschiebt die Windrichtung und das Wellenmuster. Um die Folgen abschätzen zu können, benutzen die Forscher ein Sonar: Sie wollen herausfinden, wie das Meer die Steine unter Wasser beeinflusst.

Ozeanograf Stelios Petrakis: "Mit dem Sonar können wir uns unter Wasser ein Bild machen. Auf den Scans sehen wir deutlich die Hohlräume in den Unterwasserbefestigungen. Durch wiederholte Untersuchungen in diesem Bereich können wir beobachten, wie sich diese Hohlräume mit der Zeit entwickeln. Auf diese Weise können wir das Fortschreiten der Erosionsschäden überwachen."

Am Meeresboden haben die Forscher Sensoren installiert, die kontinuierlich Wassertemperatur und Wellenhöhe erfassen. Zweimal im Jahr tauchen die Wissenschaftler zu den Sensoren, um die Daten abzurufen.

Ozeanograf George Alexandrakis: "Mit diesen Daten erstellen wie ein digitales Modell, das zeigt, wie Wellen die Festung Koules beeinflussen. Die Daten zeigen uns, welche Wellenenergie auf die Festung trifft. Indem wir sie mit früheren Messungen vergleichen, können wir kurz- und langfristige Prognosen erstellen und sehen, wie sich die Wellenenergie aufgrund des Klimawandels entwickeln wird."

Nachdem die Daten ausgelesen wurden, platzieren die Forscher die Sensoren für weitere sechs Monate am Meeresboden. Auch innerhalb der Festung sieht man die Auswirkungen: Dieses Gerät tastet mit starken Laserstrahlen die Wandoberfläche ab, und verwandelt die Partikel in ein Plasma, das chemisch analysiert werden kann:

"Auf der Wandoberfläche sammelt sich Natriumchlorid, ein Salz, an. Das ist eine der Auswirkungen des Meeres auf die Festung. Wasser durchdringt die Wand und verändert ihre chemische Struktur, was auch das Denkmal stark beeinflusst", erklärt der Physiker Panagiotis Siozos.

Die lokalen Behörden nutzen die von den Wissenschaftlern gesammelten Daten, um sich ein besseres Bild davon zu machen, wie man die Festung in Zukunft besser bewahren kann:

"Es gab bereits umfangreiche Restaurierungsarbeiten. Das Gebäude wird regelmäßig untersucht, um zu sehen, wann weitere Maßnahmen erforderlich sind. Wir müssen wissen, wie wir dieses Denkmal für die nächsten 500 Jahre erhalten können", so Vassiliki Sythiakakis, Direktorin "Ephorate of Antiquities of Heraklion".

Der Knossos-Palast auf Kreta wurde vor hundert Jahren teilweise mit Stahlbeton restauriert. Klimaextreme lassen den Zement bröckeln und das Eisen rosten. Um das Kulturdenkmal zu erhalten, werden neue Wege gegangen:

"Im Rahmen unseres Forschungsprojekts entwickeln wir neue Materialien und stellen sie den Restauratoren zur Verfügung, so dass wir endlich eine Lösung haben, um dieses spezielle Denkmal zu erhalten. So können wir diesen Ort besser schützen", s_o die Archäologin Elisabeth Kavoulaki._

Wissenschaftler haben einen neuen Mörtel entwickelt, der Nano- und Mikropartikel enthält, die die Witterungsbeständigkeit verbessern, und einen neuen Zement, der dem ursprünglich verwendeten ähnlich ist - aber weniger porös, so dass Luft nicht so leicht eindringen kann. Giuseppina Padeletti, HERACLES-Projekt-Koordinatorin:

"Unsere Forschungsergebnisse kann man direkt an dieser archäologischen Stätte nutzen - einer der wichtigsten und bedeutendsten für Europa, der Stätte der ersten europäischen Zivilisation des Mittelmeerraums."

Mit Hydrogel Gemälde säubern

Venedig ist eine weitere kulturelle Schatzkammer, die vom Klimawandel bedroht ist. Aber es gibt auch andere Probleme, bei denen neue Technologien hilfreich sein können. Die "Peggy Guggenheim Collection", das Museum für moderne Kunst am Canal Grande zeigt Werke italienischer Futuristen und amerikanischer Modernisten - sowohl Gemälde als auch Skulpturen. Einige der experimentellen Materialien und Techniken, die in der zeitgenössischen Kunst verwendet werden, machen ihre Erhaltung besonders schwierig:

"In der Kunst des 20. Jahrhunderts wurden viele neue Materialien verwendet, was die Erhaltung vielleicht etwas komplizierter macht als zuvor. Es ist besonders wichtig, sich darum zu kümmern - für die Öffentlichkeit und für zukünftige Generationen", sagt Karole Vial, Direktorin der "Peggy Guggenheim Collection".

Heute sind die Gemälde hinter Glas geschützt. Aber zu Peggy Guggenheims Zeiten waren sie oft offen ausgestellt. Ein Teil ihrer ursprünglichen Helligkeit ging durch Staub und Schmutz verloren - die Werke zu säubern kann schwierig sein:

"Dieses Gemälde von Jackson Pollock stellt uns vor konservatorische Probleme, da Pollock, wie Sie hier sehen können, die Materialien sehr dick aufgetragen hat. Im Laufe der Jahre setzte sich Staub auf diesen Farben ab, der sich mit ihnen verfestigte", so Chefrestaurator Luciano Pensabene Buemi.

Hilfe bekamen die Restauratoren von Wissenschaftlern des europäischen Forschungsprojekts Nanorestart. Eines von Pollocks Gemälden in der Peggy-Guggenheim-Sammlung wurde bereits mit diesem speziell entwickelten Hydrogel gereinigt. Restauratorin Maria Laura Petruzzellis erklärt:

"Da dieses Gel sehr dehnbar ist, passt es sich an die Oberfläche an - wie Sie hier sehen, passt es sich meinen Fingern an. Außerdem ist es sehr elastisch, man kann es auftragen, ohne dass es zerreißt, wenn man es entfernt. Es hinterlässt auch keine Rückstände auf der Oberfläche, so bleibt das Kunstwerk unversehrt"

Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wie Wattestäbchen hinterlässt das Hydrogel bei der Reinigung keine Fasern auf der Oberfläche des Bildes. Es ist unproblematisch für die Haut und vor allem entfernt das Gel den Staub schnell und effizient.

Das Hydrogel wurde in einem Labor an der Universität Florenz entwickelt. Dabei wurden Materialien verwendet, die im medizinischen Bereich üblich sind, zum Beispiel für Kontaktlinsen. Ein fein abgestimmter Produktionsprozess erzeugt die notwendigen mikro- und nanoskopischen Strukturen im Inneren des Gels.

Piero Baglioni von der Universität Florenz: "Diese beiden Strukturen sind wichtig, denn die Flüssigkeit muss durch diese Kanäle fließen und sich zwischen verschiedenen Zellen im Gel bewegen. Indem wir diese beiden Strukturen modifizieren, können wir die endgültigen Eigenschaften des Gels bestimmen."

Die Methode hilft den Restauratoren nicht nur bei der Reinigung von Bilden. Hier sieht man, wie man dank eines mit Lösungsmittel getränktem Streifen Hydrogel ein Stück Klebeband von einer Zeichnung entfernen kann, ohne ihre Oberfläche zu beschädigen. Restaurator Antonio Mirabile:

"Man kann das Gel auftragen und ein extrem langsames Freisetzen des Lösungsmittels erreichen, das gibt dem Restaurator mehr Kontrolle über seine Arbeit - in diesem Fall das Entfernen des Klebebandes."

Das Potenzial dieses nanostrukturierten Gels geht über Restaurierungsarbeiten im Kunstbereich hinaus. Man kann damit zum Beispiel Beschichtungen von verschiedenen Oberflächen entfernen. Piero Baglioni: "Wir hatten bereits Anfragen von verschiedenen Wiederverkäufern, die dieses Produkt exklusiv in Europa, China oder Indien vertreiben möchten. Das zeigt, dass es einen großen potenziellen Markt gibt."