Die Reinigung und Restaurierung von Eisenfunden mit ...

Die Reinigung und Restaurierung von Eisenfunden mit mechanischen
Methoden.
Die richtige Behandlung von Eisenfunden ist generell ein kompliziertes Gebiet, auf keinem anderen Sektor der
Restaurierung gehen die Meinungen soweit auseinander wie bei diesem, nichts desto trotz sehr interessanten
Bereich.
Beim Eisen gilt ganz allgemein: Je näher sich die Korrosionsschichten am Metallkern des Fundes befinden,
desto größer ist ihr Eisengehalt, und umso geringer ihr Anteil an gebundenem Wasser und Sauerstoff. Während
sich im äußersten Teil der Rostschicht sehr weiche, dunkelbraunrote bis braune Produkte befinden, werden diese
zum Metallkern hin immer fester und oft auch härter.
Zum chemischen Mechanismus der Korrosion bei Eisen:
Die blasige, löcherige Oberfläche von Eisenfunden entsteht durch eine besondere Abart der Korrosion, nämlich
der Ausbildung eines sog Belüftungselements:
Unterhalb dieser Rostblasen entstehen dann die tiefen Löcher, welche unter anderem eine Restaurierung
mancher Eisenstücke so schwierig machen.
An der feuchten Luft erfolgt das Rosten des Eisens generell nach diesem Formalismus:
Fe ----- Fe 2+ + 2 e
1 /2 02 + H20 + 2 e ---- 2 OH -
Fe + 1/2 0 2 + H20 ----- Fe(OH)2
2 Fe(OH)2 + 1/2 02 + H20 ----- 2 Fe(OH)3
Das gebildete, schwer lösliche Eisen-(III)-hydroxid kann weiterhin nach Wasserabspaltung in die
Verbindung FeO(OH) (Eisen(III)-oxidhydrat) übergehen. Sie stellt auch den Hauptbestandteil des bei der
atmosphärischen Korrosion des Eisens entstehenden Korrosionsproduktes Rost dar.
Zwei weitere wichtige Begriffe in diesem Zusammenhang sind Hämatit und Magnetit.
Hämatit ist chemisch Eisen-3-oxid Fe2O3, beim Magnetit handelt es sich dagegen um Eisen-2,3-oxid Fe3O4.
Wie der Name schon sagt, ist Magnetit magnetisch, Hämatit hingegen nicht. Die besondere Bedeutung
dieser beiden Eisenoxide liegt nun darin, das sie oftmals unmittelbar über der eigentlichen Metalloberfläche
des Eisenfundstücks liegen und daher viele Merkmale derselben enthalten, z.B. Schmiedemarken und andere
Zeichen, z.B. von Büchsenmachern. Wird jetzt diese Schicht mit Hilfe von mechanischen oder auch
chemisch-elektrochemischen Methoden entfernt, gehen diese Oberflächendetails verloren. Von vielen
Sammlern wird außerdem die dunkle, harte Magnetitschicht als „Eisenpatina“ sehr geschätzt.
Wie kann man zwischen Magnetit und Hämatit unterscheiden?

Magnetit, auch als „Hammerschlag“ bezeichnet, weist eine dunkelgraue bis tiefschwarze (anthrazitfarbene),
teilweise recht harte Oberfläche auf. Beim Hämatit dagegen findet man eine dunkelockerfarbene bis
dunkelrote, manchmal auch braunrote Färbung vor. Hämatit kann ebenfalls recht hart sein!
Auf diesem Bild ist die durch die weicheren Korrosionsschichten durchkommende, glänzende, dunkle
Magnetit - Schicht recht gut zu erkennen:
Generell sollten Eisenfunde unmittelbar nach deren Bergung entsalzt werden, das bedeutet, die in der
Rostschicht enthaltenen Chloride sind nach dem Ausgraben noch relativ leicht löslich, erst mit dem
Austrocknen des Fundstücks verlieren sie ihre Wasserlöslichkeit zum großen Teil und müssen dann mit
aufwendigeren Verfahren wie Heißdampf oder alkalischer Dithionit-Lösung entfernt werden. Um ein
austrocknen des Eisenfundes zu vermeiden, kann das Fundstück in feuchte Lappen und Zeitungspapier
gewickelt werden. Ist eine sofortige Weiterbehandlung des gefundenen Stückes nicht möglich, bietet sich die
Aufbewahrung in der Kühltruhe oder im gleichmäßig feuchtkühlen Keller an. (Eine weitere Möglichkeit ist
die Lagerung in konz. Natronlauge).
Um anhaftende Wurzel- u. Erdreste zu entfernen, eignet sich auch ein Bad in Isopropanol bzw.
Brennspiritus, dabei ist allerdings deren Feuergefährlichkeit zu beachten. Durch mehrmaliges wechseln des
Brennspiritus ist auch ein nicht unbeträchtlicher Trocknungseffekt zu verzeichnen. Zur Trocknung ist auch
das Einlegen in Aceton geeignet, aber auch hierbei besteht eine gewisse Gefahr durch die Brennbarkeit des
Acetons!
Bearbeitung der Funde
Generell sollte man zur Reinigung seiner Eisenfunde ein Stereomikroskop verwenden, ersatzweise kann man
eine starke, beleuchtete Leselupe mit Auslegerarm verwenden. Allerdings sind die Mikroskope nicht eben
billig, (um die 250 Euro), daher muß es nicht immer gleich ein Neugerät sein.
Der Vergrößerungsfaktor sollte in einem Bereich von 5 - 10 –fach liegen, bei einzelnen
Spezialanwendungen wie der Restaurierung von Münzen kann die Vergrößerung auch max. 15- fach
sein. Stärkere Vergrößerungen machen kaum Sinn.
An Werkzeugen kommen die unter Abschnitt 19.5. aufgeführten Geräte und Zubehörteile zum Einsatz.
Bearbeitungsziel: Es kommt darauf an, die originale, anthrazitgraue Schicht , welche aus Magnetit bzw.
Hämatit besteht, möglichst schonend freizulegen. Dabei dürfen keine Schleifspuren in dieser Schicht
entstehen, daher sollte zunächst mit einer Drahtbürste oder entsprechenden Schleifkörpern „die Grobarbeit“
verrichtet werden. Die letzte, dünne Schicht kann dann mit einem Microstrahlgerät entfernt werden. Mit

Hilfe dieser Geräte ist ein äußerst genaues Arbeiten im Zehntelmilimeter - Bereich möglich, vorausgesetzt,
es wird das entsprechende Strahlmittel verwendet.
Siehe dazu auch : Die originale Oberfläche
Bei den Strahlgeräten kommt es auf folgende Parameter an:
1. der Strahldruck, dieser soll im Bereich von 0,5-5 bar liegen
2. die Art und der Durchmesser der Düse. Vorzuziehen sind Düsen aus Hrtmetall
3. die Menge des geförderten Strahlmittels
4. und natürlich die Art des verwendeten Strahlmittels: es gibt die unterschiedlichsten Materialien mit
stark unterschiedlichen Härtegraden
-Natriumcarbonat (Soda)
-Nußschalen, gepulverte
-Glasperlen
-verschiedene Kunststoffe
-Korunde unterschiedlicher Qualitätsstufen
wobei natürlich die Nussschalen und die einzelnen Kunststoffsorten die schonendsten und weichsten
Strahlmittel darstellen, Glas und Korund zählen zu den harten.
Mit einiger Übung kann mit diesen Geräten ein schonender, schichtweiser Abtrag vorgenommen werden.
(bei senkrecht bis leicht schräg gehaltener Düse). Auch das Herausarbeiten und unterwandern von
Korrosionsschichten mit schräg gehaltener Düse sowie das Absprengen loser Teilchen durch Vibration sind
möglich. Für ein genaues Arbeiten unter dem Stereomikroskop ist natürlich eine entsprechende Beleuchtung
nötig.
Zur Übung eignen sich Objekte wie dieses Hufeisen sehr gut: