Zeit für die Statuen Europas, sich einen Schutzmantel zuzulegen
Marmor ist ideal für Skulpturen und Gebäude. Denn wenn Licht auf weißen Marmor fällt und gebrochen wird, dann lässt ihn dies lebendig wirken. Darüber hinaus kann Marmor auch einfach geschnitten werden. Er ist jedoch anfällig für Schäden, wenn er Umwelteinflüssen ausgesetzt wird. Das Projekt HAP4MARBLE hat eine Lösung entwickelt, die die Oberfläche des Marmors buchstäblich in ein beständigeres Material verwandelt. „Indem die Oberfläche mit einer dünnen, unsichtbaren Schicht aus Hydroxylapatit (HAP) überzogen wird, dem Hauptbestandteil von Knochen und Zähnen, bleibt der darunterliegende Marmor intakt“, erklärt Dr. Enrico Sassoni, Marie-Curie-Stipendiat bei HAP4MARBLE. Alles für den Marmor Die biomimetische Behandlung von HAP4MARBLE basiert auf einer wässrigen Phosphatlösung, die mit Marmor reagiert und Hydroxylapatit bildet. Die Behandlung verhindert dabei nicht nur die Auflösung des Marmors unter sauren Bedingungen, sondern auch andere zerstörerische Prozesse, die sich durch den fortschreitenden Klimawandel voraussichtlich noch verstärken werden. Temperaturschwankungen können zur „Verzuckerung“ des Marmors führen, der in vielen europäischen Denkmälern von der Alhambra in Granada bis zum Friedhof Père Lachaise in Paris zu finden ist. Die Forscher fanden heraus, dass Hydroxylapatit in den Spalten zwischen losen Körnern deren Zusammenhalt wiederherstellt. Damit wird die Verwitterung des Materials unterbunden und dem Verlust durch Abbröckeln vorgebeugt. Ein weiteres verbreitetes thermisches Phänomen, das durch Temperaturänderungen in dünnen Platten hervorgerufen wird, die als Grabsteine verwendet werden, ist die Deformation. „Es wird erwartet, dass die neue Behandlung mit Hydroxylapatit Calcitkörner effektiver bindet, wodurch nicht nur die Beständigkeit gegen weitere Deformationen erhöht, sondern auch die Verformung von frischem Marmor besser verhindert werden kann“, berichtet Projektkoordinatorin Dr. Elisa Franzoni. Neuartige selbstreinigende Behandlungen – eine glänzende Zukunft für Marmor Schöner weißer, durchscheinender Marmor dunkelt durch die Wechselwirkung mit atmosphärischen Partikeln nach. Eine der neuen Lösungen, die im Rahmen von HAP4MARBLE entwickelt wurden, basiert auf einer Kombination von Hydroxylapatit und Nano-Titandioxid (TiO2). Die alleinige Anwendung von TiO2 kann das Nachdunkeln zwar aufhalten, aber erst die Zugabe von Hydroxylapatit verbessert die photokatalytische Aktivität und Haltbarkeit. Die Forscher von HAP4MARBLE überwachen den Fortschritt hydroxylapatitbasierter Behandlungen von Marmor im Außenbereich und echten Marmor-Artefakten unter realen Umweltbedingungen. Die neu entwickelten multifunktionalen Behandlungen können die Einschränkungen der derzeit verfügbaren kommerziellen Behandlungen überwinden. „Tatsächlich hat die neue Behandlung eine bessere Wirksamkeit, Kompatibilität und/oder Haltbarkeit gezeigt“, betont Dr. Franzoni. Erhaltung von Europas kulturellem Erbe Um die sozialen Auswirkungen des Projekts zu maximieren, wurden Verbindungen zu mehreren Behörden hergestellt, die für die Erhaltung des kulturellen Erbes in Europa zuständig sind, wie professionelle Restauratoren, die im Schloss Versailles arbeiten, und das Forschungslaboratorium der Historischen Denkmäler (LRMH) in Paris. „Dies ist äußerst wichtig, da der Verlust unserer Denkmäler dramatische kulturelle und wirtschaftliche Auswirkungen, den Verlust der nationalen/europäischen Identität und eine erhebliche Verringerung des Wohlstands mit sich bringen würde“, hebt Dr. Sassoni hervor. Auch der Monumentalfriedhof im italienischen Bologna ist an der neuen konservierenden Behandlung interessiert. „Momentan arbeiten wir mit professionellen Restauratoren aus Bulgarien zusammen, um unsere neue Behandlung möglicherweise sogar an den prähistorischen Wandmalereien in der bulgarischen Kalksteinhöhle Magura durchzuführen. Zu den Forschungsgruppen, die nach den Pilotbehandlungen an der hydroxylapatitbasierten Behandlung interessiert sind, zählen Gruppen in Zürich (Schweiz), Granada (Spanien) und Mailand (Italien).“ Umfangreiche Aktivitäten im Bereich der Öffentlichkeitsarbeit führten HAP4MARBLE in die verschiedensten Städte Europas, von Bologna bis Brüssel. Bei der Veranstaltung „Science is Wonder-ful!“ in Brüssel, war die Ausstellung „It's Marble-Lous!“ einer der Höhepunkte, der zeigte, .dass Wissenschaft Spaß macht. Hier konnten sich Jung und Alt über Hydroxylapatit sowie die kulturelle und wirtschaftliche Bedeutung der europäischen Denkmäler und die mit ihrer Erhaltung verbundenen Herausforderungen informieren.
Schlüsselbegriffe
HAP4MARBLE, Marmor, kulturelles Erbe, Deformation, Artefakt, Hydroxylapatit, TiO2, Schutzschicht, biomimetische Behandlung, Verwitterung
