Materialien und Geräte zur Klimatisierung
von Vitrinen und Depotschränken

• 2.1 Mineralische und organische Feuchtigkeitspuffer
• 2.2 Spezielle Puffer für den mittleren Feuchtebereich
• 2.3 Verhalten von Puffern und Kunstwerken aus organischen Materialien bei wechselnder Temperatur
• 2.4 Salzlösungen, Beutel mit Salzlösungen
• 2.5 Kleinklimageräte, Konstantfeuchtegeräte
• 2.6 Bibliographie

2.3 Verhalten von Puffern und Kunstwerken aus organischen Materialien bei wechselnder Temperatur

Passive Puffer können nur funktionieren, wenn innerhalb der Vitrine eine einheitliche Temperatur herrscht. Bestehen Temperaturunterschiede zwischen Vorder- und Rückseite, wie hier bei einer an einer kühlen Wand befestigten Vitrine, finden innerhalb der Vitrine und auch innerhalb des Kunstwerks erhebliche Feuchtigkeitstransporte statt, die z.B. Papiere wellig werden lassen. Auch eine unterschiedliche Temperatur zwischen Vitrinenluft und Feuchtepuffer (z.B. wenn die Vitrinenluft durch die Beleuchtung wärmer ist als der Feuchtepuffer im Sockel) kann die relative Luftfeuchtigkeit in der Vitrine stark schwanken lassen. aus: www.natmus.dk/cons/tp/hunt/huntbal5.html

Wirken sich die Temperaturschwankungen gleichmäßig auf die gesamte Vitrine aus, sind nicht unwesentliche Unterschiede zwischen den verschiedenen passiven Puffern festzustellen, vor allem wenn man die Kunstwerke selbst als Puffermaterialien begreift bzw. als ein Konglomerat verschiedener aufeinander montierter hygroskopischer Materialien.

Alle Naturmaterialien wie Holz, Papier etc. können bei hoher Temperatur weniger Wasser adsorbieren als bei niedriger Temperatur. Silikagel zeigt im Prinzip ähnliches Verhalten, wenn auch weniger ausgeprägt. Ganz anders ist das Verhalten bei Luft, die bei hoher Temperatur bekanntlich mehr Wasserdampf aufnehmen kann. Auch Salzlösungen können bei etwas höherer Temperatur eher mehr Wasser aufnehmen.

Klimaverhalten bei Temperaturänderungen

Organische Materialien können bei hoher Temperatur weniger Wasser speichern als bei niedriger.

Erwärmt man also eine Vitrine mit einem Stück Holz darin, wird das Holz Wasser an die Luft abgeben. Sein Wassergehalt sinkt, mit anderen Worten, es schrumpft. Es schrumpft so lange, bis sich ein neues Gleichgewicht zwischen Holz und Luft eingestellt hat. Wo das neue Gleichgewicht sich einpendelt, hängt von der Menge Holz in der Vitrine ab: Ist nur wenig Holz in der Vitrine (< ca. 100 g/m³), wird die rF hauptsächlich von der Vitrinenluft bestimmt, d.h. die rF sinkt mit steigender Temperatur (Mollier-Diagramm; Thomson 1964). Das Holz würde also viel Wasser abgeben, bis es im Gleichgewicht mit dem noch niedrigeren rF -Wert ist. Ist dagegen viel Holz in der Vitrine (< ca. 100 g/m³), wird die rF in der Vitrine ansteigen bis max. 3 - 4% rF pro 10°C, wenn sehr viel Holz in der Vitrine ist. Die Schrumpfung wäre also recht bald gestoppt.

Wenn wir verhindern wollen, dass das Holz schrumpft (was unser konservatorisches Interesse sein sollte), müssen wir dafür sorgen, dass sich die rF in der Vitrine etwas erhöht, bis das Holz aufhört, weiter Wasser abzugeben, d.h. bis dem gesteigerten Dampfdruck des Holzes wieder ein ebenso großer Dampfdruck der Luft gegenübersteht.

Die einfachste Möglichkeit, dies zu erreichen, ist, das Kunstwerk in eine eng anliegende Folie einzupacken, wie dies bei Transportverpackungen geschieht. Das Kunstwerk wird dann nur einen Bruchteil eines Gramms Wasser abgeben bis sich die rF in der Hülle ausreichend erhöht und ein neues Gleichgewicht entsteht. Die Kunstwerke puffern sich auf diese Weise selbst, die Schrumpfung ist minimiert. Das Zugeben spezieller Puffer bei Kunsttransporten ist daher außer bei extrem langen Transporten oder extremen Bedingungen nicht angezeigt (Richard 1991, Section 4).

Die andere Möglichkeit ist die Zugabe eines Puffers, doch nicht alle Puffer sind hierfür gleich geeignet:

Wie wir gesehen haben verhindert bei einer Temperaturerhöhung eine leichte rF-Erhöhung das Schrumpfen des Holzes, bei 10°C ist etwa eine rF -Erhöhung von 3,3% rF (Stolow 1977) notwendig. Bei einer Temperaturerhöhung wäre es also nicht sinnvoll, die rF mit aller Gewalt konstant zu halten. Genau dies würden aber Salzlösungen tun und auch ART SORB würde sich so verhalten. Bei starken Temperaturschwankungen (und viel Holz in der Vitrine) könnte ART SORB also zu einer etwas stärkeren Schrumpfung des Holzes führen als ohne (Kamba 1993). Silikagele und Tone wären hier etwas besser geeignet, Baumwolle würde die rF etwa um 2% erhöhen. Auch die Anwesenheit von Baumwolle könnte sich bei viel Holz/m³ im Extremfall noch negativ auswirken - nur eine große Menge Holz könnte die rF um 3-4% rF erhöhen.

Wir sollten unser Augenmerk jedoch nicht ausschließlich auf das Schrumpfverhalten richten. Wenn sich in einer Verpackung gleichzeitig Temperatur und rF erhöhen, bedeutet dies u.U. drastisch verbesserte Bedingungen für Schimmelwachstum!

Die Temperaturabhängigkeit der hygroskopischen Materialien ist unterschiedlich. Bei Gegenständen, die aus verschiedenen hygroskopischen Materialien bestehen, wird bei einer Temperaturänderung das Gleichgewicht zwischen den Materialien gestört. Es finden dann Wassertransfers und damit Dehnungsspannungen zwischen den einzelnen hygroskopischen Materialien statt (Toishi 1994) - z.B. zwischen Holztafel und Bemalung -, die von außen auch nicht mit dem besten Puffer beeinflusst werden können. Bei normalen Temperaturänderungen mögen dies vernachlässigbare Effekte sein, doch scheint mir hier ein gewisses Argument gegen die Wärmeentwesung kompositer Objekte zu sein.

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