Forschung

Körperscanner kann alte Gemälde freilegen

Das Innenleben von Kirchen und Schlössern bleibt uns oft verborgen – weil im Laufe der Jahrhunderte manches übermalt wurde. Restaurateure haben ein Problem: Welche Methode sie auch immer einsetzen – sie könnte das Übermalte angreifen. Eine neue Lasertechnik soll die Originalgemälde nun schonend wieder herstellen.

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Übermalte Wandgemälde galten lange Zeit als hoffnungslos verloren. Herkömmliche Verfahren eignen sich selten, um die verborgenen Werke, auf eine schonende Art, wieder sichtbar zu machen. Mit Terahertz-Strahlen wollen Forscher die Malereien jetzt zerstörungsfrei "enthüllen".

Viele Kirchengemälde bleiben der Nachwelt verborgen, weil sie im Laufe der Jahrhunderte übermalt wurden. Vor allem im 16. Jahrhundert verdeckten reformatorische Bilderstürmer die religiösen Wandmalereien. So überlagern heute oftmals mehrere Farbschichten die künstlerischen Fassungen aus unterschiedlichsten Epochen.

Versuche, die Originalwerke mit mechanischen Freilegungsmethoden wieder in ihren Urzustand zu bringen, laufen immer Gefahr, das Originalwerk zu beschädigen. Um die original Farbschicht zurück zu gewinnen, müssten auch die jüngeren, ebenfalls erhaltenswerten Schichten und Bilder über dem Original, zerstört werden.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff und Strahltechnik IWS in Dresden wollen nun versuchen die Werke mit einer zerstörungsfreien Untersuchungsmethode sichtbar zu machen. Dabei setzen die Experten auf Terahertz-Strahlung (THz).

»Wir nutzen die THz-Strahlung, weil sie den Putz und die Tünche durchleuchten kann, selbst wenn diese Schicht relativ dick ist. Anders als beispielsweise UV-Strahlung ist die THz-Strahlung nicht schädlich für das Kunstwerk. Infrarotstrahlen kommen für unser Vorhaben nicht in Frage, da ihre Eindringtiefe zu gering ist. Auch Mikrowellen sind keine Alternative, da sie unter anderem nicht die nötige Tiefenauflösung erreichen,« erläutert Dr. Michael Panzner, Wissenschaftler am IWS.

Für die Untersuchungen wurde ein mobiles, überall einsetzbares System entwickelt. Es besteht aus einem Scanner mit zwei Messköpfen, der die Wand abfährt, ohne diese dabei zu berühren. Der eine Messkopf sendet die Strahlung aus, während der andere die reflektierten Strahlen empfängt.

"Zum Erzeugen der THz-Strahlung verwenden wir einen Femtosekundenlaser mit dem Bauprinzip eines Faserlasers. Das von uns verwendete Verfahren der THz-Zeitdomänenspektroskopie nutzt die mit dem Femtosekundenlaser erzeugten, kurzen elektromagnetischen Pulse mit einer Dauer von ein bis zwei Picosekunden. Jede Schicht und jedes Pigment reflektiert diese Pulse anders, so dass sowohl ein Bildkontrast als auch eine Tiefeninformation gewonnen werden kann.", sagt Panzner.

"Die Messergebnisse geben beispielsweise Auskunft über die Dicke der Schichten, um welche Pigmente es sich handelt und wie die Farben angeordnet sind. Eine eigens entwickelte Software setzt die Messergebnisse zu einem Bild zusammen, das die Struktur der verborgenen Malereien anzeigt."

An einer Testwand, auf der Bilder verschiedener Farbtypen mit Tünche übermalt wurden, ist es den Wissenschaftlern bereits gelungen, die Strukturen der verdeckten Malereien zu enthüllen. Im nächsten Schritt steht der Praxistest in einer Kirche an. Die Experten sind zudem sicher, mit der THz-Strahlung auch krebserregende Biozide an und in Kunstobjekten aus Holz oder Textilien nachweisen zu können. "Denkmalschützer dürften ein großes Interesse an unserem 'Körperscanner für Kunstwerke' haben.", ist Panzner überzeugt.