Restaurierungs- und Konservierungs - Arbeitskreis Nordrhein ...

98 Die zerstörungsfreie Bewertung von Papier
tung. Zudem sind die so erhaltenen Daten sehr stark
vom Ausführenden abhängig und lassen sich daher
kaum vergleichen.
Zusammengefasst sind bei den analytischen Referenzmethoden
die Kosten und der Zeitaufwand pro
Objekt sehr hoch und die Anwendbarkeit auf Originale
wegen des Materialbedarfs nicht möglich. Bei
den in der Praxis angewandten Techniken hingegen
ist der Informationsgehalt begrenzt, die Ergebnisse
sind durch subjektive Fehler belastet, statistisch
nicht hochrechenbar, erlauben nur begrenzte Aussagen
über die zukünftige Alterungsgeschwindigkeit und
können nicht auf alle Papiere und Objekte gleichermaßen
angewendet werden.
Die Entwicklung
Die moderne Bestandserhaltung bedarf daher einer
völlig neuen Technologie zur Bestimmung des Alterungszustandes.
Diese soll nicht nur die Nachteile der
bisherigen Methoden vermeiden, es sollen auch wesentlich
mehr relevante Daten erfasst werden können.
Die Erwartungen für ein solches Werkzeug für die
Bestandserhaltung sind daher außerordentlich hoch.
Die erhaltenen Daten sollten objektiv, reproduzier-
und belastbar sein. Die Technologie muss vollständig
zerstörungsfrei arbeiten und soll keine Probenvorbereitung
benötigen. Die notwendigen, relevanten Daten
sollen mit nur einem Gerät erfasst werden. Messung
und Auswertung müssen sehr schnell erfolgen,
um auch dem Messbedarf in großen Sammlungen gerecht
werden zu können. Zudem darf es sich nicht um
ein Laborgerät handeln. Es sollte hingegen so mobil
sein, dass die Objekte innerhalb der Einrichtung gemessen
werden können und das Haus nicht verlassen
müssen.
Außerdem muss die Technologie genügend Funktionalität
bieten, um auf verschiedene Situationen
reagieren zu können, die Bedienung sollte kein labortechnisches
Zusatzpersonal erfordern, die gemessenen
Daten sollten in einer Datenbank hinterlegt werden,
die Auswertung durch das System oder durch
handelsübliche Programme erfolgen und eine Anpassung
der Auswertung sollte nicht zwangsläufi g zum
erneuten Messaufwand führen.
Letztendlich möchte der Anwender weitreichende
Informationen über den physischen Zustand der Papiere,
um daraus die verschiedensten Entscheidungen
für Zugangsbeschränkungen, Restaurierungsbedarf,
Bestanderhaltungsstrategie, Budgetplanung und
Sponsoring ableiten zu können.
Die Alternative zu den traditionellen laboranalytischen
Referenzmethoden sind spektroskopische Verfahren.
In einer Machbarkeitsstudie war die Nahinfrarot-Spektroskopie
(NIR) die Methode mit der höchsten
Aussagekraft. 1 NIR arbeitet auf der Basis von, für den
Menschen nicht sichtbarem Licht (Wärmestrahlung).
NIR kann direkt auf feste Stoffe wie Papier angewandt
werden, ohne dass Reagenzien oder eine besondere
Probenvorbereitung notwendig sind. Allerdings musste
noch gezeigt werden, ob sich die benötigten Informationen
aus den NIR-Spektren von Papier extrahieren
lassen?
Um diese Frage zu beantworten, wurde innerhalb
des EU-Projektes SurveNIR eine große Sammlung
von nahezu 1400 historischen Papierproben charakterisiert.
2 Bis zu 15 chemisch-physikalische Parameter
wurden von einer einzelnen Probe bestimmt . Von
den Proben wurden zudem 120.000 NIR-Spektren
gemessen. 2 Jahre und mehr als 15 Wissenschaftler
wurden eingesetzt, um die Datenbank mit diesen
Informationen zu füllen. Im Anschluss daran wurden
große Anstrengungen unternommen, um die chemisch-physikalischen
Parametern mit den NIR-Spektren
zu korrelieren, die chemometrischen Modelle zu
erstellen, zu kalibrieren und zu validieren. 3
Abb. 3: NIR-Spektren (Ausschnitt) nach Anwendung eines chemometrischen
Modells zur Papiertyperkennung. Durch das entwickelte
Modell wurden die Unterschiede zwischen den Probensets
deutlich herausgearbeitet und die Spektren den Gruppen
Zell- (blau) und Holzstoff (orange) eindeutig zugeordnet.
Die Technologie
Nach Abschluss dieser umfangreichen Arbeiten ist
SurveNIR in der Lage, neben einzelnen Blättern auch
Bücher zu bewerten. Zuerst identifi ziert SurveNIR die
Papiersorte und teilt die Probe einer der Papiersorten
Hadern, Holzstoff, Zellstoff bzw. gestrichenes Papier
zu. Danach werden die relevanten chemisch-physikalischen
Parameter in Abhängigkeit von der Papiersorte
ermittelt. Dies ermöglicht die Anwendung von
SurveNIR auf nahezu alle in Archiven und Bibliotheken
vorkommenden papiernen Objekte wie Bücher, Dokumente,
Archivgut, Handschriften, Zeitungen, Poster
und Zeichnungen.
In SurveNIR sind neben der Identifi zierung für jeden
Papiertyp bis zu 9 weitere chemisch-physikali-
sche Parameter verfügbar:
Säuregehalt (pH-Wert),
Polymerisationsgrad,
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