Erstellt am 28. November 2018

Luftfeuchtigkeit und Temperatur als Schadensursache

Die Auswirkungen Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf die Erhaltung von Kunstobjekten ist wohl eines der am meisten diskutierten Themen der präventiven Konservierung. Zahlreiche Schadensphänomene gehen auf ungünstige klimatische Bedingungen zurück, wobei Klimaschwankungen, zu hohe Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturen die meisten Risiken in sich bergen.
Im Laufe der letzten Jahrzehnte wurden wiederholt Richtlinien für Museen aufgesetzt, um das „beste Klima“ zu definieren. Ein führendes Regelwerk ist jenes der American Society of Heating and Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE). Die ideale Klimaklasse für Museen wird hier mit Werten von 50 % +/- 5 % relativer Luftfeuchtigkeit und einer Temperatur zwischen 15 und 25 °C +/- 2 °C definiert. Diese strengen Standards werden nun immer mehr durch individuell angepasste Lösungen ersetzt, da ihre Einhaltung oft kaum möglich ist und mit großem Energieaufwand verbunden ist.

Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit können nie allein betrachtet werden, sie hängen eng zusammen. Unter relativer Luftfeuchtigkeit versteht man die Menge an Wasserdampf, die einem bestimmten Luftvolumen enthalten ist. Sie wird in Prozent angegeben. Abhängig von Temperatur und Druck kann ein bestimmtes Luftvolumen nur eine gewisse Höchstmenge an Wasserdampf enthalten. Erreicht die relative Luftfeuchtigkeit also mehr als 100 %, so wird der Taupunkt unterschritten und es kommt zu Kondensat, der sich als Ausscheidung des Wasserdampfes in Form von Wassertröpfchen manifestiert. In einem geschlossenen System verhalten sich relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur umgekehrt proportional zueinander. Steigt die Temperatur, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit. Sinkt die Temperatur, steigt die relative Luftfeuchtigkeit.

Was sind die Auswirkungen von extremen Klimawerten auf Kunstobjekte?

Bei hohen Temperaturen laufen chemische Reaktionen schneller ab und die biologische Aktivität nimmt zu. So fressen Insekten mehr und vermehren sich schneller, das Wachstum von Schimmel wird beschleunigt, was vor allem für empfindliche naturkundliche Sammlungen ein großes Risiko darstellt. Darüber hinaus können bei hohen Temperaturen bestimmte Materialien wie etwa Wachs oder Klebstoffe erweichen. Aus diesen Gründen sind für die Erhaltung der meisten Objekte 8 bis 10 °C von Vorteil, was jedoch dem menschlichen Komfortbedürfnis widerspricht.
Im Museum ergeben sich als Ergebnis dieses Konflikts häufig Kompromisslösungen, etwa Richtwerte von 18 bis 20 °C.

Sehr hohe relative Luftfeuchtigkeit wird vom Canadian Conservation Institute als der Bereich über 75 % definiert. Ähnlich wie bei hohen Temperaturen laufen bei höherer relativer Luftfeuchtigkeit chemische Reaktionen schneller ab und die biologische Aktivität nimmt zu. Außerdem brauchen viele chemische Reaktionen, wie etwa Metall- oder Glaskorrosion, Wasser, um überhaupt stattfinden zu können. Wenn viel Wasserdampf vorhanden ist, ist somit die Wahrscheinlichkeit dafür höher. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit länger ohne Unterbrechung über 60 % liegt, steigt die Wahrscheinlichkeit von Schimmelwachstum sprunghaft. Organische Materialien die viel Protein, Stärke oder Zucker beinhalten, sind besonders anfällig: Leder, Pergament, gestärkte und/oder schmutzige Textilien und Papier. Auch anorganische Objekte (Stein, Metall, Keramik) können schimmeln – es reicht ein Schmutzfilm, auf dem sich der Schimmel ansiedeln kann.

Organische Materialien, wie Holz, Elfenbein oder Papier, reagieren mit Volumsänderungen auf Veränderungen der Luftfeuchtigkeit. Steigt oder sinkt die Luftfeuchtigkeit, steigt oder sinkt auch der in hygroskopischen organischen Objekten enthaltene Wassergehalt. Größenänderungen, Ausdehnen und Schrumpfen sind die Folge, weil eine ständige Anpassung an die Luftfeuchtigkeit stattfindet. Bei Extremen der relativen Luftfeuchtigkeit und Temperatur kann es daher zu mechanischen Beschädigungen von organischen Objekten kommen. Hier stellen insbesondere Klimaschwankungen ein großes Risiko dar – es entstehen Spannungen im Material, die zu Rissen und Brüchen führen können. Besonders betroffen sind Objekte, die aus Schichten unterschiedlicher Materialien aufgebaut sind, wie etwa furnierte Möbel oder Gemälde.

Monitoring und Analyse

Am Beginn einer erfolgreichen Klimakontrolle steht ein Monitoring der Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit. Dieses sollte über mindestens ein Jahr erfolgen, um alle Jahreszeiten zu umfassen und ist essenziell wichtig, um die bestehende Situation zu analysieren und Veränderungen frühzeitig zu erkennen. Früher erfolgte das Monitoring durch analoge Aufzeichnungen auf Papier mit dem Thermo-Hygrograph. Heute gibt es mit dem Internet verbundene Messgeräte. Die Daten können jederzeit abgerufen und je nach Bedarf digital ausgewertet werden. Zusätzlich zu dieser Art des Monitoring ist es trotzdem sinnvoll, ein simples Klimamessgerät mit Anzeige in jedem Raum zu installieren, um sofort und vor Ort einen Blick auf die Klimadaten werfen zu können.

Das Monitoring kann Aufschluss über die Ursachen von Klimaextremen geben oder Anlass zu einer weiteren Analyse bilden. Eines der häufigsten Phänomene ist zu trockene Luft (etwa unter 30 % relativer Feuchte) im Innenraum im Winter, verursacht durch intensives Heizen. Bildet das Innenraumklima das Außenklima sehr deutlich ab und folgt jeder Schwankung, so kann davon ausgegangen werden, dass die Gebäudehülle nicht dicht ist. Ursachen für hohe Feuchtigkeit können auch in der Lage der Depots und deren baulichen Zustand liegen. So werden aus Platzgründen etwa immer mehr Tiefenspeicher unter der Erde eingerichtet, wo die Gefahr von Wassereinbrüchen und erhöhter Luftfeuchtigkeit naturgemäß höher ist als obererdig. Um die Ursachen genau festzustellen, ist das Hinzuziehen eines Bauingenieurs von Vorteil.

Auch bei einem generell guten Raumklima können sich ungünstige Mikroklimata ausbilden, die möglicherweise nicht vom Klimamonitoring erfasst werden, etwa in der Nähe von Heizkörpern oder an kalten Wänden oder Fenstern. Böden und Außenwände eines Gebäudes sind tendenziell kälter als das Rauminnere. Werden Depoteinrichtungen etwa direkt an der Außenwand eines Gebäudes platziert, so kann sich hier durch die fehlende Luftzirkulation Kondenswasser bilden. Darüber hinaus können luftdichte Verpackungen bei Klimaschwankungen ein Risiko darstellen – die darin eingeschlossene Feuchtigkeit könnte bei einem Sinken der Temperaturen kondensieren. Direktes Sonnenlicht oder elektrische Beleuchtung mit Temperaturstrahlern wie Halogenlampen oder Glühbirnen können ebenfalls das Klima und Mikroklima verändern. Trifft direktes Sonnenlicht auf dunkle Materialien, zum Beispiel Holz, Textilien oder Plastik, können schnell Oberflächentemperaturen von mehr als 40 ° C als die Umgebungstemperatur erreicht werden. Der Effekt wird verstärkt wenn die Objekte hinter Glas sind oder sich in geschlossenen Vitrinen befinden.

Angemessenes Klima und Hausverstand

Strenge Standards, die ein „ideales Klima“ beschreiben, werden laufend durch Richtwerte für ein „angemessenen Klimas“ ersetzt. Dieses soll auf individuellen Lösungen statt auf universalen Standards basieren. Diese individuellen Lösungen orientieren sich beispielsweise an der Klimageschichte der Objekte. Objekte können sich an Umgebungsbedingungen „gewöhnen“. Wenn die gewöhnten, wenngleich auch vielleicht nicht idealen Klimabedingungen über einen längeren Zeitraum nicht zu schädigenden Auswirkungen geführt haben, kann eine Veränderung oder vermeintliche Verbesserung sogar ein Risiko bedeuten. Stefan Michalski beschreibt dies in seinem sogenannten „proofed fluctuation concept“, das aus dem Klima der Vergangenheit, Empfehlungen für die Zukunft trifft. Darüber hinaus müssen sich individuelle Lösungen an der Zusammensetzung der Sammlung, am Museumsgebäude (der Bausubstanz) und den vorhandenen Ressourcen wie Personal und Geld orientieren. Eine sehr teure Klimaanlage beispielsweise, die aufgrund mangelnder Ressourcen nicht adäquat gewartet wird, kann weitere massive Schäden verursachen. So hat sich die Investition letztendlich nicht gelohnt.

Wie kann nun das Innenraumklima mit einfachen Mitteln positiv beeinflusst werden?

Eine regelmäßige Wartung der Gebäudehülle, insbesondere von Dächern, Regenrinnen und Rohren stellt sicher, dass kein Wasser von außen eindringt. Um zu hohe Temperaturen zu vermeiden, sind Sonnen- und Lichtschutz unerlässlich. Auch die Menschen, die mit einer Sammlung zu tun haben, müssen in die Klimakontrolle miteinbezogen werden – so soll etwa unkontrolliertes Lüften durch Mitarbeiter/inne vermieden und Besucher/innenströme kontrolliert werden.
Eine wirksame Methode, um das Austrocknen der Luft im Winter zu vermeiden, ist ein Senken der Temperatur, etwa auf 18 ° C. Im Depot können organische Materialien als Klimapuffer dienen – weil sie Feuchtigkeit aufnehmen und abgeben. Dazu gehören etwa Verpackungen aus Karton, Kästen und Vitrinen aus Holz usw. Wenn es jedoch zu feucht wird, dann ist die Pufferwirkung nicht mehr nützlich, sondern führt dazu, dass sich die Materialien verhalten wie ein Schwamm.
Kunstobjekte sollten generell nicht in der Nähe von Quellen zu hoher oder zu niedriger Temperatur oder Luftfeuchtigkeit aufgestellt werden, wie etwa Heizkörper, Luftbefeuchter oder Beleuchtungssysteme mit Wärmestrahlern. Ein ausreichender Abstand zwischen Außenwänden und Lagerungssystemen verhindert die Bildung von Mikroklimata an der Wand.

Auch technisches Equipment kann ein Mittel zur Klimakontrolle sein. Eine Grundvoraussetzung dafür ist, dass es genug Personal gibt, um die Geräte zu warten. Bei Luftbefeuchtern ist etwa eine regelmäßige Reinigung notwendig, da sonst die Keimbelastung steigt. Bei Luftentfeuchtern ist ein Entleeren unerlässlich. In der Regel gilt es über-/unterdimensionierte Klimaanlagen mit hohem Wartungsaufwand und Folgekosten zu vermeiden. In solchen Fällen ist es absehbar, dass das System innerhalb kürzester Zeit nicht mehr funktionieren wird. In kleinvolumigen Ausstellungs- oder Lagerungssystemen (Vitrinen, Transportkisten) können Schwankungen und Extremwerte mit Hilfe von Puffermaterialien (Trockenmitteln, Sorbentien) reduziert werden. Bauteiltemperierung und kontrollierte automatische Lüftungssysteme stellen aktuelle Ansätze in der Klimakontrolle dar und können vor allem bei hohen Luftfeuchtigkeitswerten Abhilfe schaffen.
Die Entwicklung von Niedrigenergiehäusern und Passivhäusern ist auf dem Vormarsch und bietet ebenfalls zahlreiche nachhaltige Lösungsmöglichkeiten zum Schaffen eines guten Innenraumklimas. Durch den Klimawandel sind Themen wie Energiesparen und die Reduktion des CO2-Fußabdrucks heute von besonderer Dringlichkeit.
Museen und kulturelle Institutionen sind in der Regel sehr große Energieverbraucher. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Forschungsprojekte gestartet, die sich mit der Anwendbarkeit und Effektivität von alternativen Klimatisierungsmöglichkeiten für Museen beschäftigen oder sich der Frage widmen: Wie groß sind die Auswirkungen von „schlechtem“ Klima auf Kunstobjekte wirklich?
So soll ein Weg gefunden werden, das zu tun, was für die Erhaltung von Sammlungen notwendig ist, ohne über das Ziel hinauszuschießen und den Klimawandel zu befeuern.

Johanna Runkel, Universität für Angewandte Kunst, Wien


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