Materielle Veränderung von Gemälden auf textilem Träger durch mechanische Belastungen: Untersuchungen zur Schadensentstehung und -entwicklung

Abstract

Durch das DFG Forschungsprojekt mit Projektnummer 508550807 wurde das grundlegende Verständnis zum komplexen dynamischen Verhalten von Gemälden auf textilen Bildträgern entscheidend verbessert und erweitert. Die wesentlichen Ergebnisse beruhen dabei auf experimentellen Untersuchungen und Schwingungsmessungen in Museen, umfangreichen Untersuchungen und Messungen zu Gemäldeschwingungen während des Transports, der Entwicklung eines Schwingungsprüfstands, mit dem im Labor beliebige oder zuvor gemessene Transportvorgänge mit hoher Detailtreue reproduziert werden können, der Entwicklung von physikalisch-mathematischen Ersatzmodellen (Computermodellen) von Gemälden, sowie der Entwicklung eines speziellen Dauerschwingprüfstands, mit dem gemäldenahe Probekörper bei verschiedenen Schwingbelastungen systematisch daraufhin untersucht werden, nach welcher Schwingdauer für kunsttechnologisch relevante Materialsysteme ein erster Schaden durch Materialermüdung entsteht, und wie er sich weiter entwickelt. Aus den Arbeiten der ersten Phase ergaben sich neben den wissenschaftlichen Erkenntnissen in vielen Fällen praktisch direkt anwendbare Verbesserungen, die zu einer sofortigen Verringerung der Gemäldeschwingungen führten. Messungen in Museen führten mehrfach zu konstruktiven Änderungen der Hängung mit deutlicher Reduktion der Gemäldeschwingungen. Auch die Schwingungsisolation einer kommerziellen Kunsttransportkiste konnte durch Computersimulation erheblich verbessert werden. Weiter wurde für den Transport eines äußerst fragilen Holzgemäldes, dessen Transport nach restauratorischer Einschätzung gar nicht zulässig war, eine spezielle Transportvorrichtung und eine Transportkiste mit angepasster Schwingungsentkopplung entwickelt, die den Transport des Holzgemäldes ohne sichtbare Schäden ermöglichte. In the research project with project number 508550807 the fundamental understanding of the complex dynamic behavior of paintings on textile supports was significantly improved and expanded. The key findings are based on experimental investigations and vibration measurements in museums, extensive studies and measurements of painting vibrations during transport, the development of a vibration test rig capable of reproducing any transport scenario, as well as or previously measured transport conditions, with high fidelity in the laboratory. Furthermore, physical-mathematical models (computer models) of paintings, as well as a special fatigue test bench, which is used to systematically examine painting-like test specimens under various vibration loads to determine the vibration duration at which initial damage due to material fatigue occurs in material systems relevant to art technology, and how this damage progresses. In addition to scientific findings, the work of the first phase yielded, in many cases, improvements that were directly applicable in practice, leading to an immediate reduction in painting vibrations. Measurements in museums led on several occasions to structural changes in the hanging system, resulting in a significant reduction in painting vibrations. The vibration isolation of a commercial art transport crate was also significantly improved through computer simulation. Furthermore, for the transport of an extremely fragile panel painting—which, according to a conservator’s assessment, should not have been transported at all—a special transport device and a transport crate with customized vibration decoupling were developed, enabling the painting to be transported without visible damage.