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Das Förderprojekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt
DOI article:Brüggerhoff, Stefan; Fendel, Heinrich; Fendel, Vera; Haber, Georg J.; Heimler, Maximilian; Königfeld, Peter: Die Chorgitter des Osnabrücker Domes: Metallkonservierung und Restaurierung der Farbfassung unter Berücksichtigung von Untersuchungen zum Aspekt des Korrosionsschutzes
DOI Page / Citation link:https://doi.org/10.11588/diglit.52522#0064
Das Förderprojekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt
b) Rückseite R: gestrahlt mit Nussschalen, Oberfläche
noch teilweise korrodiert, aber tragfähig für Beschich-
tung.
Auf diese Untergründe wurden verschiedene Beschichtungsstoffe
(siehe Kap. 3.2.2) aufgetragen.
Belastungsverfahren:
Die beschichteten Proben wurden in Prüfschränken dem Kon-
denswasser-Konstantklima Verfahren (DIN 50017) unterzogen.
Die Probekörperwerden dabei in übersättigter Wasserdampf-
atmosphäre bei 40 °C 14 Tage (Zeitdimension für diese Unter-
suchung) lang gelagert. Als Bewertungskriterien für die Schutz-
funktion der Beschichtungen wurden die Parameter „Ausmaß
des Neurostes", „Verlust der Transparenz", „Verlust der Haftung
zum Untergrund" herangezogen (Details bei SEIPELT/PILZ/
KIESENBERG 1998).
Zusätzliche Prüfungen:
Die Haftfestigkeit der Beschichtungen auf der Oberfläche wurde
durch einen Abreißversuch mit Klebeband getestet.
Das Penetrationsvermögen (Tiefe des Eindringens bzw. Unter-
wanderns) wurde wie folgt bestimmt:
a) Unterwanderung eines aufgeklebten Klebestreifens
(waagerechte Anordnung),
b) Eindringen in einen künstlich erzeugten Spalt (zwei zu-
sammengeschraubte schmiedeeiserne Bleche) (senkrechte
Anordnung, siehe Abb. 14)
3.2.2 Getestete Beschichtungsmaterialien
und Hilfsstoffe
Im Rahmen dieser Voruntersuchungen wurde eine breite Palette
unterschiedlicher Beschichtungsstoffe für die anstehende Res-
taurierungsaufgabe untersucht. Dabei wurden überwiegend
transparente Beschichtungsstoffe betrachtet, mit denen eine
Konservierung der farbig gefassten Vorderseite ausgeführt wer-
den konnte. Zusätzlich wurden aber auch pigmentierte Systeme
in die Überlegungen mit einbezogen, da auf der monochromen
Rückseite eine Überfassung ins Auge gefasst worden war. Zu
den grundsätzlichen Aspekten bei der Auswahl wird im Beitrag
„Zur Problematik der atmosphärische Korrosion von Eisenwerk-
stoffen und möglichen Schutzmaßnahmen" in diesem Heft Stel-
lung genommen, sodass an dieser Stelle nur die Auflistung der
Substanzen erfolgt:
Seitenansicht
14 Schraubkonstruktion zur Erfassung der Penetrationsfähigkeit von
Beschichtungsstoffen bei Spaltsituation.
Beschichtungsstoffe ohne Inhibitorzusätze:
• Acrylate (Paraloid): B72, B67 (5 und 10%ig),
• Polyurethane (Einkomponentensysteme, feuchtigkeitshär-
tend): BOB (Reaktionsgrund), BOB grau (Zwischengrund),
EK-PUR (seidenmatt)
• ORMOCERe: Neuentwicklung des Fraunhofer Institutes für
Silikatforschung
Beschichtungsstoffe mit Korrosionsschutz- (Inhibitor-)zusätzen:
• Paraloid B 72 + Graphit, B 72 + Graphit und Zink
• Paraloid B 67 + Graphit
• Rostop (wasserverdünnbares synthetisches Bindemittel mit
Polyphenyltanninsäure der Fa. Pharmol)
• Tannin direkt
Ölhaltige Produkte:
• Owatrol, Fischöl (Reaktionsgrund)
Zusätzlich wurden verschiedene Kombinationen der Beschich-
tungsstoffe getestet (Details siehe im nachfolgenden Kap. 3.2.3
„Erzielte Ergebnisse")
3.2.3 Erzielte Ergebnisse
Im Folgenden wird die Rangfolge in der Wirksamkeit der Be-
schichtungsmaterialien (gemäß den verschiedenen Bewertungs-
kriterien [s.o.]) nach Durchlaufen der unterschiedlichen Testver-
fahren (Auswahl- bzw. Gütetests) angegeben. Die Ergebnisse
sind zusammengefasst und lassen so eine Bewertung und Aus-
wahl der Beschichtungsstoffe zu:
Penetrationsvermögen (Eindringtiefe unter ein Abdeckklebe-
band bei waagerechter Anordnung):
• Tannin < Owatrol = Paraloid B 67 (10 %ig) < Paraloid B 72
(10 %ig) < Paraloid B 72 (5 %ig) = BOB < Paraloid B 67 (5 %ig)
Penetrationsvermögen (Eindringtiefe in einen künstlichen Spalt
bei senkrechter Anordnung):
• BOB < Owatrol
Andere Stoffe wurden auf Grund von Voruntersuchungen
hier gar nicht erst als Penetrationsmittel eingesetzt. Das geän-
derte Verhalten bei der senkrechten gegenüber waagerechter
Ausführung ist in der deutlich langsameren Abbindezeit der
ölhaltigen Komponente (auch nach Wochen noch „nass" [siehe
Abb. 14]) zu erklären, was ein kontinuierliches Kriechen ermög-
lichte. Da die Verschraubung erst nach ca. einer Woche geöffnet
wurde, war die Eindringtiefe beim Owatrol deutlich größer.
Festigung der losen Rostschollen (Haftfestigkeit der Beschich-
tung auf der Oberfläche):
• Paraloid B72 (10%ig) = Paraloid B67 (5%ig) < Paraloid B72
(5 %ig) = Paraloid B 67 (10 %ig) < Tannin < Owatrol = BOB
Abb. 15 gibt einen Eindruck von den Ergebnissen dieses Test-
verfahrens (Abreissversuch mit Klebeband). Dabei zeigt sich, dass
die Ergebnisse in Bezug auf das Penetrationsverhalten nur bedingt
mit diesen Festigungsergebnissen korreliert werden können.
Schutzwirkung vor Neurost bei schmiedeeisernen Testsub-
straten (Kondenswasserkonstantklima-Test, Beurteilung des
Schutzes vor Neurost unter der Beschichtung):
• bei blanken Oberflächen:
Paraloid B 67 < Paraloid B 72 < Paraloid B 72 (+ Zn) < Paraloid
B 72 (+ Zn + Graphit) < Rostop/EK-PUR < Fischöl/Paraloid
B 72 < ORMOCER < BOB/EK-PUR
• bei vorkorrodierten Oberflächen:
Paraloid B 72 (+ Zn) < ORMOCER = Paraloid B 72 (+ Zn +
Graphit) = Paraloid B 72 < Fischöl/Paraloid B 72 < Paraloid
B67 = Rostop/EK-PUR < BOB/EK-PUR
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b) Rückseite R: gestrahlt mit Nussschalen, Oberfläche
noch teilweise korrodiert, aber tragfähig für Beschich-
tung.
Auf diese Untergründe wurden verschiedene Beschichtungsstoffe
(siehe Kap. 3.2.2) aufgetragen.
Belastungsverfahren:
Die beschichteten Proben wurden in Prüfschränken dem Kon-
denswasser-Konstantklima Verfahren (DIN 50017) unterzogen.
Die Probekörperwerden dabei in übersättigter Wasserdampf-
atmosphäre bei 40 °C 14 Tage (Zeitdimension für diese Unter-
suchung) lang gelagert. Als Bewertungskriterien für die Schutz-
funktion der Beschichtungen wurden die Parameter „Ausmaß
des Neurostes", „Verlust der Transparenz", „Verlust der Haftung
zum Untergrund" herangezogen (Details bei SEIPELT/PILZ/
KIESENBERG 1998).
Zusätzliche Prüfungen:
Die Haftfestigkeit der Beschichtungen auf der Oberfläche wurde
durch einen Abreißversuch mit Klebeband getestet.
Das Penetrationsvermögen (Tiefe des Eindringens bzw. Unter-
wanderns) wurde wie folgt bestimmt:
a) Unterwanderung eines aufgeklebten Klebestreifens
(waagerechte Anordnung),
b) Eindringen in einen künstlich erzeugten Spalt (zwei zu-
sammengeschraubte schmiedeeiserne Bleche) (senkrechte
Anordnung, siehe Abb. 14)
3.2.2 Getestete Beschichtungsmaterialien
und Hilfsstoffe
Im Rahmen dieser Voruntersuchungen wurde eine breite Palette
unterschiedlicher Beschichtungsstoffe für die anstehende Res-
taurierungsaufgabe untersucht. Dabei wurden überwiegend
transparente Beschichtungsstoffe betrachtet, mit denen eine
Konservierung der farbig gefassten Vorderseite ausgeführt wer-
den konnte. Zusätzlich wurden aber auch pigmentierte Systeme
in die Überlegungen mit einbezogen, da auf der monochromen
Rückseite eine Überfassung ins Auge gefasst worden war. Zu
den grundsätzlichen Aspekten bei der Auswahl wird im Beitrag
„Zur Problematik der atmosphärische Korrosion von Eisenwerk-
stoffen und möglichen Schutzmaßnahmen" in diesem Heft Stel-
lung genommen, sodass an dieser Stelle nur die Auflistung der
Substanzen erfolgt:
Seitenansicht
14 Schraubkonstruktion zur Erfassung der Penetrationsfähigkeit von
Beschichtungsstoffen bei Spaltsituation.
Beschichtungsstoffe ohne Inhibitorzusätze:
• Acrylate (Paraloid): B72, B67 (5 und 10%ig),
• Polyurethane (Einkomponentensysteme, feuchtigkeitshär-
tend): BOB (Reaktionsgrund), BOB grau (Zwischengrund),
EK-PUR (seidenmatt)
• ORMOCERe: Neuentwicklung des Fraunhofer Institutes für
Silikatforschung
Beschichtungsstoffe mit Korrosionsschutz- (Inhibitor-)zusätzen:
• Paraloid B 72 + Graphit, B 72 + Graphit und Zink
• Paraloid B 67 + Graphit
• Rostop (wasserverdünnbares synthetisches Bindemittel mit
Polyphenyltanninsäure der Fa. Pharmol)
• Tannin direkt
Ölhaltige Produkte:
• Owatrol, Fischöl (Reaktionsgrund)
Zusätzlich wurden verschiedene Kombinationen der Beschich-
tungsstoffe getestet (Details siehe im nachfolgenden Kap. 3.2.3
„Erzielte Ergebnisse")
3.2.3 Erzielte Ergebnisse
Im Folgenden wird die Rangfolge in der Wirksamkeit der Be-
schichtungsmaterialien (gemäß den verschiedenen Bewertungs-
kriterien [s.o.]) nach Durchlaufen der unterschiedlichen Testver-
fahren (Auswahl- bzw. Gütetests) angegeben. Die Ergebnisse
sind zusammengefasst und lassen so eine Bewertung und Aus-
wahl der Beschichtungsstoffe zu:
Penetrationsvermögen (Eindringtiefe unter ein Abdeckklebe-
band bei waagerechter Anordnung):
• Tannin < Owatrol = Paraloid B 67 (10 %ig) < Paraloid B 72
(10 %ig) < Paraloid B 72 (5 %ig) = BOB < Paraloid B 67 (5 %ig)
Penetrationsvermögen (Eindringtiefe in einen künstlichen Spalt
bei senkrechter Anordnung):
• BOB < Owatrol
Andere Stoffe wurden auf Grund von Voruntersuchungen
hier gar nicht erst als Penetrationsmittel eingesetzt. Das geän-
derte Verhalten bei der senkrechten gegenüber waagerechter
Ausführung ist in der deutlich langsameren Abbindezeit der
ölhaltigen Komponente (auch nach Wochen noch „nass" [siehe
Abb. 14]) zu erklären, was ein kontinuierliches Kriechen ermög-
lichte. Da die Verschraubung erst nach ca. einer Woche geöffnet
wurde, war die Eindringtiefe beim Owatrol deutlich größer.
Festigung der losen Rostschollen (Haftfestigkeit der Beschich-
tung auf der Oberfläche):
• Paraloid B72 (10%ig) = Paraloid B67 (5%ig) < Paraloid B72
(5 %ig) = Paraloid B 67 (10 %ig) < Tannin < Owatrol = BOB
Abb. 15 gibt einen Eindruck von den Ergebnissen dieses Test-
verfahrens (Abreissversuch mit Klebeband). Dabei zeigt sich, dass
die Ergebnisse in Bezug auf das Penetrationsverhalten nur bedingt
mit diesen Festigungsergebnissen korreliert werden können.
Schutzwirkung vor Neurost bei schmiedeeisernen Testsub-
straten (Kondenswasserkonstantklima-Test, Beurteilung des
Schutzes vor Neurost unter der Beschichtung):
• bei blanken Oberflächen:
Paraloid B 67 < Paraloid B 72 < Paraloid B 72 (+ Zn) < Paraloid
B 72 (+ Zn + Graphit) < Rostop/EK-PUR < Fischöl/Paraloid
B 72 < ORMOCER < BOB/EK-PUR
• bei vorkorrodierten Oberflächen:
Paraloid B 72 (+ Zn) < ORMOCER = Paraloid B 72 (+ Zn +
Graphit) = Paraloid B 72 < Fischöl/Paraloid B 72 < Paraloid
B67 = Rostop/EK-PUR < BOB/EK-PUR
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