Moderne Techniken als Grundlage für die Erhaltung von Kulturgütern

Ausstellungsgüter und gelagerte Kunstobjekten sind zerstörungsbeansprucht. Mikroorganismen sind - neben diversen Umwelteinflüssen - hauptverantwortlich für die Zerstörung von vielen unserer kulturellen Güter und Kunstobjekte. Deshalb ist eine genaue Kontrolle der klimatischen und mikrobiologischen Zustände in Museen und Archiven notwendig. Um die richtigen Maßnahmen gegen die zerstörenden Mikroorganismen auszuwählen, ist ein vollständiger Überblick über die Komplexität der mikrobiellen Gemeinschaften notwendig. Die klassische mikrobiologische Forschung auf diesem Gebiet bedient sich dabei hauptsächlich der traditionellen Methoden der Kultivierung. Heute aber wissen wir, dass nur weniger als 1% der Mikroorganismen in einer Umweltprobe gefunden werden können. Dazu kommt noch, dass klassische Kultivierungsstrategien oftmals viel an Probenmaterial benötigen, was zu einer zusätzlichen Zerstörung der Kunstobjekte führen würde. Im Gegensatz dazu bildet die Anwendung molekular-biologischer Methoden ein wertvolles Werkzeug bei der Untersuchung unbekannter mikrobieller Gemeinschaften. Diese Methoden haben sich in den letzten Jahren sehr rasch weiterentwickelt und auch auf dem Gebiet der Untersuchung verschiedenster Kunstobjekte, wie Wandmalerei, Stein, Glas und Papier etabliert. Das Ziel dieses Projektes ist es unser Know-how den Restauratoren und Kuratoren zur Verfügung zu stellen für die Untersuchung der mikrobiellen Schädigung von Kunstwerken. Dies beinhaltet die Anwendung moderner Methoden, wie kultur-abhängige und -unabhängige molekular-biologische Techniken. Das Projekt besteht aus zwei internationalen Kooperationen mit zwei unabhängigen, bekannten Institutionen. Die erste Institution, ICPAL- "Istituto Centrale per il Restauro e la Conservazione del Patrimonio Archivistico e librario" Rom (Italien), wird hochwertige Pergament Proben -wie z.B. der Archimedes Palimpsest- in Zusammenarbeit mit unserer Arbeitsgruppe untersuchen. Mit der zweiten Institution, der EURAC- Institut für Mumien und den Iceman, Bolzen (Italien), werden wir ein Konzept etablieren, um den Verfall der Mumien der Katakomben des Kapuzinerklosters von Palermo zu stoppen. Eine vollständige Untersuchung der verursachenden und zerstörenden Einflüsse auf Pergament und Mumien, inklusive klimatischer und mikrobiologischer Faktoren, wird durchgeführt werden. Die aus diesem Projekt gewonnenen Ergebnisse sollen Wissenschaftlern helfen, zusammen mit den verantwortlichen Restauratoren und Kuratoren von Museen und Archiven, ein Monitoring der klimatischen und mikrobiellen Schädigung von Kunstwerken durchzuführen, und damit den Restauratoren ihre Arbeitsmethoden der Restaurierung an neue Gegebenheiten anzupassen. Darüber hinaus, werden wir ein Konzept mit Bewertungskriterien für das Controlling der zerstörenden Faktoren erstellen. Wenn nötig werden weiterführende Konservierungs- und Restaurierungsmaßnahmen angewendet.

Das Ziel dieses Projektes war es, das Know-how unserer Arbeitsgruppe, das Monitoren des biologischen Verfalls von Kunstwerken mittels mikrobiellen und molekularen Methoden, für Restauratoren und Kuratoren zur Verfügung zu stellen. Das Projekt beinhaltete eine Zusammenarbeit mit zwei bedeutenden Instituten: dem ICPAL- "Istituto Centrale per il Restauro e la Conservazione del Patrimonio Archivistico e librario" Rom (Italien) und dem EURAC -"Institut für Mumien und den Iceman", Bozen (Italien). In Zusammenarbeit mit dem ICPAL wurde die Forschung von wertvollen antiken Pergamentmanuskripten und in der Zusammenarbeit mit dem EURAC wurde die Forschung von Mumien und den Mumien zugehörigen Materialien weiterentwickelt. Die Zusammenarbeit beinhaltete klimatische, mikrobielle, molekularbiologische und mikroskopische Analysen. Mit dem ICPAL wurden auffällige antike Pergamentmanuskripte untersucht, welche sich durch Flecken von roter bis purpurfarbener Farbe und lokaler Zerstörung der kollagenen Fasern auszeichneten. Die, aus kombinierten Forschungsstrategien gewonnen Ergebnisse ermöglichten erstmals die Etablierung eines Zusammenhanges zwischen dem Verfallsphänomen von untersuchtem Pergament und dem Vorhandensein sehr spezieller Mikroorganismen. In allen Proben wurden halophile ("Salz-liebend") Spezies von Actinobakterien und Pilzarten der Aspergillus Gattung gefunden. Es wurde zum ersten Mal auf eine Hypothese hingewiesen, inder ein Zusammenhang zwischen den roten bis purpurfarbenen Flecken des Pergamentes und dem sogenannten "red-heat" Phänomen existiert. Das "red-heat" Phänomen ist bekannt durch die Bildung von roten Flecken in Zusammenhang von halophilen Mikroorganismen welche in mit Marinesalz angefertigten Produkten wachsen. Mit dem EURAC wurden, im Zuge des "Sicily Mummy" Projektes, Mumien der Kapucinerkatakomben von Palermo untersucht. Diese Katakomben enthalten 1800 konservierte Mumien aus dem 16th-20th Jahrhundert AD, welche unter starkem Verfall leiden. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen wiesen folgendes nach: Erstens, existiert eine schlechte Raumluftqualität innerhalb der Katakomben, verursacht durch eine erhöhte Pilzsporenkonzentration von bis zu 2000 Sporen pro m3. Diese erhöhten Konzentrationen bedeuten sowohl für die Besucher der Katakomben ein gesundheitliches Risiko, als auch eine Gefahr zur Erhaltung der Mumien. Zweitens, verursachten die Baumängel und die Umweltbedingungen innerhalb der Katakomben das Eindringen von Fremdwasser und die Entwicklung von Salzablagerungen an sämtlichen Wänden. Salzkrusten lösten sich ab und kontaminierten weitere umliegende Materialien. Das Salz bietet optimalen Lebensraum für halophile Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen sind verantwortlich für die weit verbreitete rosa Färbung innerhalb der Katakomben. Ebenfalls festgestellt wurden spezialisierte Mikroorganismen, welche über proteolytische und cellulolytische Enzyme verfügen. Diese Mikroorganismen bedrohen letztendlich die Erhaltung der Mumien. Mitverantwortlich für die Zerstörung der Holzsärge und der Bekleidung der Mumien sind auch Insekten. Die gewonnenen Ergebnisse wurden den Instituten ICPAL und EURAC zur Verfügung gestellt und ermöglichten: 1) die Katalogisierung der abiotischen und biotischen Ursachen, welche verantwortlich für die Zerstörung der Pergamente und Mumien sind 2) die Evaluierung des mikrobiellen Zerstörungsrisikos 3) die Etablierung von Konzepten zur effektivsten Ausschaltung von mikrobiellen Schadensprozessen und zur Verhinderung von biologischen Schädigungen der untersuchten Materialien.