Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Historische Wandmalereien sind durch eine Vielzahl von umweltbedingten Schadensprozessen in ihrem Erhalt gef\u00e4hrdet, wobei es beispielsweise zu Abl\u00f6sungen bemalter Putzbereiche vom Untergrund kommt. Zur Beurteilung notwendiger Erhaltungsma\u00dfnahmen ist ein laseroptisches Verfahren entwickelt worden, um solche losen Putz- und Malschichten ber\u00fchrungslos und reproduzierbar auch aus gro\u00dfer Entfernung zu detektieren. Ziel ist es, das Me\u00dfverfahren im Hinblick auf einen praktischen Einsatz weiterzuentwickeln und zu optimieren, sowie die damit gewonnenen Ergebnisse abzusichern. Damit soll ein \u00dcbersichtsverfahren als Erg\u00e4nzung der bei gro\u00dfen Objektfl\u00e4chen sehr aufwendigen und subjektiven Perkussionsmethode der Restauratoren zur Verf\u00fcgung gestellt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Lokalisierung loser Putzbereiche erfolgt, indem diese mit Lautsprecherbeschallung zu Schwingungen angeregt und die induzierten Schwingungen optisch registriert werden. Da der Einflu\u00df des Schalls auf die sensiblen Kunstwerke minimal gehalten werden mu\u00df, werden Schalldr\u00fccke verwendet, die selbst im Resonanzfall Schwingungsamplituden von nur wenigen Nanometern hervorrufen. Zur Detektion dieser winzigen Amplituden wird ein in seiner Empfindlichkeit entsprechend gesteigertes videoholografisches Me\u00dfsystem eingesetzt. Der Me\u00dfaufbau wird hinsichtlich Me\u00dfempfindlichkeit, St\u00f6ranf\u00e4lligkeit und Bedienungsfreundlichkeit verbessert, indem leistungsf\u00e4higere und kompaktere Komponenten eingesetzt werden. Zur Erh\u00f6hung der Aussagekraft und Verl\u00e4\u00dflichkeit der Ergebnisse werden mehrere Me\u00dfserien an verschie-denen historischen Baudenkmalen unterschiedlicher Wand- oder Deckenkonstruktion durchgef\u00fchrt und die Ergebnisse mit denen verglichen, die mit der traditionellen Perkussionsmethode gewonnen wurden. Erg\u00e4nzend werden Untersuchungen an Putzproben mit synthetisch erzeugten Fehlstellen durchgef\u00fchrt. Im Hinblick auf einen praktischen Einsatz des Me\u00dfverfahrens wird eine automatische Bearbeitung des jeweils umfangreichen Bilddatenmaterials zur Erstellung einer Schadenskartierung entwickelt und bei den Messungen erprobt. Von der Firma Thalheim Spezial-Optik wird in enger Zusammenarbeit ein erster, noch nicht zur kommerziellen Verwendung geeigneter Prototyp unter den Gesichtspunkten der Produktions- und Bedienerfreundlichkeit, Alltagsrobustheit und Lebensdauer, Betiebssicherheit und wirtschaftlicher Herstellungsbedingungen entwickelt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
F\u00fcr die automatische Steuerung des Me\u00dfablaufs mit Erzeugung der ben\u00f6tigten Signale und Aufnahme der Videobilder sowie deren Auswertung und der Pr\u00e4sentation der Ergebnisse ist eine Software mit einer Benutzeroberfl\u00e4che unter Windows NT entwickelt worden. Diese Software orientiert sich in der Bedie-nungsfreundlichkeit und einfachen Handhabung an den Bed\u00fcrfnissen von Restauratoren, erm\u00f6glicht eine weitgehend automatische Messung und Auswertung und erstellt eine Kartierung von schwingenden und damit losen Bereichen. Die dem Antrag zu Grunde liegende Auswertestrategie erwies sich bei der konkreten Ausarbeitung als nicht ausreichend geeignet, so da\u00df Alternativen erarbeitet und gepr\u00fcft werden mu\u00dften. Ausgew\u00e4hlt worden ist letztendlich ein Konzept auf Basis eines Phasenschiebeverfahrens. Die Leistungsf\u00e4higkeit der Auswertung lie\u00df sich durch diesen Wechsel insbesondere bei schlechter Signalqualit\u00e4t erheblich verbessern. Zum einem ist damit ein deutlicher Fortschritt bei der Ausweitung der Grenzen des Me\u00dfverfahrens, zum anderen der Erhalt von Amplituden- und Phasenkarten f\u00fcr jede Untersuchungsfrequenz, die f\u00fcr weitere Auswertungen herangezogen werden k\u00f6nnen, verbunden. Durch den wesentlich gr\u00f6\u00dferen Aufwand f\u00fcr die Erarbeitung des Konzepts zur rechnergest\u00fctzten Steuerung und Auswertung der laseroptischen Schwingungsmessung ist es zu einer zeitlichen Verz\u00f6gerung von etwa 3 Monaten gekommen. Der Mehraufwand f\u00fcr die Umsetzung dieses Konzepts in eine Software verursachte eine Steigerung der Kosten f\u00fcr die Softwareerstellung in H\u00f6he von etwa 8.000 DM gegen\u00fcber der bei Antragstellung avisierten L\u00f6sung.
\nDer Me\u00dfaufbau konnte hinsichtlich Me\u00dfempfindlichkeit, St\u00f6ranf\u00e4lligkeit und Bedienungsfreundlichkeit deutlich verbessert werden. Zur Verbesserung der Leistungsf\u00e4higkeit und Verl\u00e4\u00dflichkeit des Systems sind optische Bauteile durch Komponenten mit optimierten Eigenschaften und Antireflexbeschichtung ersetzt worden. Damit lie\u00df sich eine Reduzierung von St\u00f6rungen, hervorgerufen durch unerw\u00fcnschte Reflexionen, und eine Verbesserung der Lichtausbeute erzielen, so da\u00df bei gleichen Reflexionsbedingungen des Objekts etwas gr\u00f6\u00dfere Fl\u00e4chen auf einmal untersucht werden k\u00f6nnen. Die St\u00f6rungen durch Umgebungslicht konnten durch Einsatz eines f\u00fcr die Laserwellenl\u00e4nge passend gew\u00e4hlten Interferenzfilters im aufnehmenden optischen System, der im wesentlichen nur das vom Objekt zur\u00fcckgestreute Licht mit der Wellenl\u00e4nge des Lasers passieren l\u00e4\u00dft, erheblich reduziert werden.
\nDie Aussagekraft und Verl\u00e4\u00dflichkeit der Ergebnisse konnte bei Erprobungen an historischen Objekten und erstellten Probew\u00e4nden mit k\u00fcnstlich erzeugten Haftungsfehlstellen erh\u00e4rtet werden. Der gr\u00f6\u00dfte Teil dieser Untersuchungen ist noch vor dem Vorliegen einer softwarem\u00e4\u00dfigen Unterst\u00fctzung der Auswertung und damit noch rein manuell erfolgt. Die Software konnte erst zum Ende des Projekts abschlie\u00dfend fertiggestellt werden, weil bei der Abnahme der gelieferten Gesamtsoftware Probleme auftraten, die sich aufgrund der Komplexit\u00e4t des Programmes nicht rechtzeitig beheben lie\u00dfen. So ist die abschlie\u00dfende Erprobung des Me\u00dfverfahrens unter Einsatz der endg\u00fcltig fertiggestellten Software nur noch an den extra angefertigten Probew\u00e4nden mit k\u00fcnstlich erzeugten Haftungsfehlern m\u00f6glich gewesen. Dennoch konnte bei den durchgef\u00fchrten Messungen eine gute \u00dcbereinstimmung der Ergebnisse des videoholografischen Me\u00dfverfahrens mit denen der restauratorischen Perkussionsuntersuchung nachgewiesen werden. Es zeigte sich jedoch, da\u00df das Me\u00dfverfahren unter sehr ung\u00fcnstigen Bedingungen, wie z.B. stark beweglichen Untergr\u00fcnden oder starken Ersch\u00fctterungen, selbst mit den verschiedenen getesteten passiven Ma\u00dfnahmen zur Entkopplung des Me\u00dfkopfes vom Untergrund, nicht immer erfolgreich eingesetzt werden kann. Hier ist zuk\u00fcnftig noch Bedarf an der Entwicklung einer aktiven Regelung, die Bewegungen des Me\u00dfkopfes kompensiert und damit auch eine Messung unter solchen ung\u00fcnstigen Bedingungen er-laubt.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Mehrmals Pr\u00e4sentation des Me\u00dfverfahrens vor Studenten und Lehrenden aus dem Bereich Restaurierung; zum Abschlu\u00df des Projekts Pr\u00e4sentation der Ergebnisse vor einer Runde von Experten aus der Denkmalpflege; mehrere Ver\u00f6ffentlichungen in Fachzeitschriften und auf Tagungen<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die gesteckten Ziele sind erreicht worden. Mit dem nun entwickelten Me\u00dfsystem kann den Restauratoren eine leistungsf\u00e4hige Alternative zu der bei gro\u00dfen oder nur mit Ger\u00fcst erreichbaren Objektfl\u00e4chen sehr aufwendigen und subjektiven Perkussionsmethode angeboten werden. Die Firma Thalheim Spezial Optik plant den Bau und Vertrieb entsprechender Me\u00dfger\u00e4te und rechnet damit, die Entwicklung des endg\u00fcltigen Me\u00dfger\u00e4ts bis Ende 2001 abschlie\u00dfen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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