Möller, Hans-Herbert [Hrsg.]; Institut für Denkmalpflege [Hrsg.]; Niedersächsisches Landesamt für Denkmalpflege [Hrsg.]: Arbeitshefte zur Denkmalpflege in Niedersachsen: Schäden an Wandmalereien und ihre Ursachen: ein Forschungsprojekt des Bundesministers für Forschung und Technologie; aktuelle Vorberichte zu den ersten interdisziplinären Befunden ([Hannover]: Inst. für Denkmalpflege, Heft 8.1990)

6 Videoholographie zur Messung von Steinbewegungen in Rich-
tung der Beobachtungsachse.

sich all diese Effekte heraus, so daß sich keine Körnigkeit
bildet.3
Um Veränderungen der Gesteinsoberfläche, etwa durch
Feuchtigkeitsquellen oder Wärmeausdehnung, feststellen zu
können, soll die Änderung der zugehörigen Streulichtfelder
gemessen werden. Da Granulation durch Wellenüberlagerung
entsteht, die entscheidend von der Phase, der relativen Lage
der Maxima der Teilwellen, abhängt, sind gravierende Effekte
schon zu erwarten, sobald die Veränderungen von der Grö-
ßenordnung der Lichtwellenlänge sind. Dabei kann je nach
Objektveränderung folgendes passieren:
1. Die mikroskopisch kleinen Bestandteile an der Bauwerks-
oberfläche verschieben sich merklich gegeneinander, z.B.
durch Quellen beim Eindringen von Wasser, durch mecha-
nischen Abtrag oder durch chemische Umwandlungen.
Dann ändert sich ebenfalls das Granulationsmuster ent-
sprechend und die Objektveränderung ist durch Vergleich

Computer / Bildverarbeitung
7 Optischer Strahlengang eines koreipakten videoholographischen
Meßkopfes zur Verformungsmessung'am Bauwerk. Mit dem ausge-
zogenen Strahlengang werden Bewegungen senkrecht zur Wand-
oberfläche, mit dem gestrichelten parallel dazu gemessen.


von Granulationsmustern, d.h. über die Bestimmung ihrer
Ähnlichkeit, zu messen.4
2. Die Veränderungen bestehen aus Verformungen, bei denen
sich bestimmte Bereiche der Oberfläche jeweils als Ganzes
verschieben, so daß sich die mikroskopische Struktur in-
nerhalb solcher Bereiche nur unwesentlich ändert. Dies ist
z.B. bei Rissen zwischen einzelnen Bauwerkspartien der
Fall, oder bei umgebungsbedingten mechanischen Span-
nungen, die zu entsprechenden Relativbewegungen im
Bauwerk führen. Da sich die für die Granulationsbildung
verantwortlichen Streuzentren an der Oberfläche dann
kaum gegeneinander bewegen, bleibt das Helligkeitsmu-
ster der Granulation unverändert, es verschiebt sich nur
entsprechend die Phase des Granulationslichtfeldes. Um
solche Vorgänge zu messen, muß diese Phasenänderung
bestimmt werden.
Im vorliegenden Bericht wollen wir uns hauptsächlich mit der
Messung von Prozessen der zweiten Art befassen. Dabei wird
sich aber auch zeigen, daß bei zu starken Mikrostruk-
turänderungen während der Verformungsmessung, z. B. beim
Beginn der Aushärtung von Steinersatzmassen, die entwik-
kelte Methode ihre Grenzen findet.
Dem Physiker stellt sich also die Aufgabe, Phasenänderungen
im Granulationsfeld zu registrieren. Erinnern wir uns: die Phase
ist bestimmt durch die relative Lage, z. B. der Maxima in einem
Lichtfeld. Da diese sich aber mit Lichtgeschwindigkeit durch
den Raum bewegen, gibt es keine direkte Meßmethode dafür.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt, indem der zu messenden
körnigen Lichtwelle vom Objekt eine Bezugswelle von wohlde-
finierter Phase überlagert wird, da das Ergebnis einer solchen
Überlagerung, die Interferenz, wie oben bereits bei der Entste-
hung von Granulation erläutert, ganz entscheidend von der
Phasendifferenz zur Objektwelle bestimmt wird. Es kann zwi-
schen vollkommener Auslöschung (wenn Maxima der einen
auf Minima der anderen Welle fallen) und Verstärkung (bei
Übereinanderliegen der Maxima) wechseln. Diese Speiche-
rung von Lichtfeldern unter Berücksichtigung ihrer Phase ist
als Holographie bekannt.
Die praktische Realisierung dieser Idee, wie sie zu einem Meß-
gerät geführt hat, das im Rahmen der Wandmalereiuntersu-
chungen eingesetzt wird, ist prinzipiell in Abb. 6 erklärt. Hier
wird der vom Laserlicht beleuchtete Stein mit einer Videoka-
mera abgebildet, wobei in deren Bildebene ein von Granula-
tion überzogenes Bild entsteht. Um die Phase dieser Granula-


8 Foto des Meßkopfes nach Abb. 7.

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