Theseustempel Kunsthistorisches Museum Wien Kunsthistorisches Museum Wien Neue Burg Kaiserliche Schatzkammer Wien
  • Kunsthistorisches Museum Wien
  • Kunsthistorisches Museum Wien Neue Burg
  • Kaiserliche Schatzkammer Wien
  • Theseustempel Wien

Entdecken Sie auch

Die Kaiserliche Wagenburg Wien
Das Schloss Ambras Innsbruck
Weltmuseum Wien
Das Österreichische Theatermuseum

Die Standorte

Organische Überzüge auf metallischen Museumsobjekten

The innovative application of the advanced analytical techniques GC-MS, Py-GC-MS, and FTIR-microscopy for the investigation of organic coatings on metal museum objects

Im Rahmen des von 2005 bis 2010 durchgeführten Forschungsprojekts haben das Naturwissenschaftliche Labor und die Kunstkammer mit verschiedenen Institutionen, die im Bereich der Erhaltung des kulturellen Erbes tätig sind, im Besonderen mit der Universität für angewandte Kunst Wien, dem Metropolitan Museum, New York, und dem Institut für Chemische Technologie, Prag, zusammengearbeitet. Eine solche fachübergreifende Kooperation von Conservation Scientists, RestauratorInnen und KunsthistorikerInnen war zur Erreichung der Projektziele unbedingt erforderlich. Der erste Teil des Projektes war der Untersuchung von organischen Überzügen – „Patinierungen“ – auf Bronzestatuen aus Renaissance und Barock aus der Kunstkammer gewidmet, währen der zweite Teil die Analyse mehrlagiger organischer Überzugsysteme auf den Metallsarkophagen der Kapuzinergruft zum Inhalt hatte.

Bevor mit der Erforschung originaler Patinierungen an Bronzen begonnen werden konnte, musste zunächst eine Reihe von grundlegenden Fragen zur Analyse von natürlichen Materialien mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) geklärt werden. Dazu wurde eine Serie von Modellüberzügen, die im Metropolitan Museum basierend auf mittelalterlichen Rezepten hergestellt wurden, untersucht. Die Daten aus diesem Pilotprojekt ermöglichten nachfolgend die Identifikation unterschiedlicher natürlicher Harze und Öle. So konnte festgestellt werden, dass die organischen Patinierungen auf den Bronzeskulpturen aus Öl- oder Öl-Harz-Firnissen, basierend auf trocknenden Ölen wie Leinöl oder Walnussöl, bestehen, die mit verschiedenen Diterpen- bzw. Triterpenharzen verkocht wurden. Dazu wurden im Verlauf des Projektes insgesamt ca. 70 Skulpturen, die meist ins 16. Jahrhundert datiert und von italienischer Herkunft waren, untersucht, die alle eine Patinierung ähnlicher chemischer Zusammensetzung aufweisen. Die Färbung der vorgefundenen transparenten Überzüge – von rotbraun über grünlich bis golden – scheint dabei weniger von ihrer Zusammensetzung als mehr von der Art ihres Auftrages abzuhängen. Die endgültige Farbe entsteht durch Erhitzen des gefirnissten Metalls auf Temperaturen über 100 °C. Die ursprüngliche Annahme, dass einzelne Künstler ihre eigenen ganz typischen  Firnisrezepte verwendet haben, konnte durch die Studie nicht bestätigt werden. Tatsächlich waren die Bildhauer in Renaissance und Barock sehr vielseitig und verwendeten für jedes einzelne Objekt spezifisch dafür angepasste Überzugstechniken.

Aus der Kapuzinergruft – der Hauptbegräbnisstätte der Habsburger seit 1633 – wurden die Oberflächenüberzüge von drei Sarkophagen aus Zinnlegierungen technisch untersucht. Aufgrund unvorteilhafter klimatischer Bedingungen in der Gruft hatte sich über die Jahre und Jahrzehnte an den Sarkophagen Korrosion entwickelt. Ihr daraus resultierender schlechter Erhaltungszustand gab zu mehreren Restaurierkampagnen Anlass, bei denen die Sarkophage zum Schutz der originalen Metalloberflächen mit unterschiedlichen Überzügen behandelt wurden. Dies führte jedoch zu neuerlichen Problemen, als gerade in den mit zusätzlichen Schutzüberzügen versehenen Bereichen neue Schädigungen an den Oberflächen der Sarkophage beobachtet wurden. Zu den am dringendsten zu beantwortenden Fragen wurden somit die möglichst genaue Identifikation der chemischen Zusammensetzung des mehrschichtigen Überzugssystems sowie das Verständnis der Wechselwirkungen der verschiedenen Überzüge mit den Metalloberflächen. Um dies zu ermöglichen, wurden Proben von insgesamt drei Zinn- Sarkophagen hinsichtlich der Anzahl und Abfolge der Überzugsschichten und ihrer Zusammensetzung untersucht.

Die drei ausgewählten Sarkophage weisen alle Legierungen mit hohem Zinnanteil und bereits deutliche Korrosion der Metalloberflächen auf. Der Materialabbau wurde – wie vermutet – durch die Korrosion von metallischem Zinn zu Zinnoxid verursacht und nicht durch die Umwandlung von Zinn in eine andere Phase (sog. Zinn-Pest). Die mikroskopische Untersuchung zeigte deutlich das Vorliegen mehrerer organischer Schichten im Überzugsystem, die teilweise mit einem anorganischen Füllmaterial aus Zinnpulver versetzt waren. Als organische Komponenten konnten mittels GC-MS meist Epoxidharze gemeinsam mit trocknenden Ölen und Spuren von Kiefernharz, Schellack und Bienenwachs nachgewiesen werden. Die Ergebnisse der aktuellen Untersuchungen stützen die Hypothese, dass trotz der Verbesserung des Raumklimas die Korrosionsprozesse nicht vollständig unterbunden werden konnten. Die Ursache für die voranschreitende Korrosion ist höchstwahrscheinlich in kleinen Rissen zu suchen, die durch das unterschiedliche Ausdehnungsverhalten von Metall und dickem Überzug sowohl direkt an der Metalloberfläche als auch im Überzugsystem selbst entstehen. Durch diese Risse können geringste Mengen an Feuchtigkeit immer noch bis an das Metall gelangen und führen dort langfristig zu weiterer Korrosion, die auch in zukünftigne Restaurierungvorhaben eine Rolle spielen wird.


Publikationen

V. Pitthard, M. Griesser, S. Stanek, H. Hanzer, C. Kryza-Gersch, “Comprehensive Investigations of the Organic Patina on Renaissance and Baroque Indoor Bronze Sculptures from the Collection of the Kunsthistorisches Museum, Vienna”, in: J.H. Townsend, L. Toniolo, F. Cappitelli (Eds), “Conservation Science 2007. Papers from the conference held in Milan, Italy, 10.-11.5. 2007”; London (2008) 49-55.

V. Pitthard, R. Stone, C. Kryza-Gersch, S. Stanek, M. Griesser, H. Hanzer, “Organic Patinas on Renaissance and Baroque Bronzes – Interpretation of Compositions of the Original Patination by Using a Set of Simulated Varnished Bronze Coupons”, Journal of Cultural Heritage 12 (2011) 44-53.

R. Stone, “Organic Patinas on Small Bronzes of the Italian Renaissance”, Metropolitan Museum Journal 45 (2010) 107-124.

T. Bayerova, V. Pitthard, M. Griesser, M. Griesser-Stermscheg, “Metal Sarcophagi of the Habsburg Imperial Crypt, Church of the Capuchin Friars, in Vienna, Austria: Analysis of Surface Coatings”, Studies in Conservation 57 (2012) 19-26.

Information

Projektleitung:
DI Dr. Martina GRIESSER

ProjektmitarbeiterInnen:
Dr. Václav PITTHARD, DI Sabine STANEK, Mag. Helene HANZER (Kunstkammer), Dr. Claudia KRYZA-GERSCH (Kunstkammer), in Kooperation mit der Universität für angewandte Kunst, Institut für Konservierung und Restaurierung

FWF Projekt Nr. L187-N11