Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

MembrEin-Kult – transparente Einhausung für Kunstobjekte und Denkmäler

Transparente Kulturgut-Einhausung
© Fraunhofer IBP
Untersuchung von transparenten Membran-Einhausungen auf dem Freilandversuchsgelände des Fraunhofer IBP in Holzkirchen.

Alljährlich werden zahlreiche Kunstobjekte und Denkmäler zum Schutz vor der Witterung eingehaust, meist mit Holz. Deren feuchtes Innenraumklima fördert mikrobiellen Bewuchs und verstärkt Frost-Tau-Schäden, was teure Restaurierungen nach sich ziehen kann. Daher entwickelten die Projektpartner ein modulares Einhausungssystem für außenexponierte Kulturgüter mit transparenten Membranen und neuartigem Belüftungssystem. Dieses sorgt für effektiven Feuchtigkeitsabtransport unter allen Witterungsbedingungen und eliminiert Feuchtigkeit als Hauptursache für Schäden. Durch ein selbsttätig funktionierendes Lüftungssystem soll ein trockeneres Innenklima erreicht werden, so dass die umhüllten Kulturgüter rasch trocknen können und trocken bleiben. So können Frost-Tau-Wechsel keine schädigende Wirkung entfalten. Der modulare Aufbau erleichtert Auf- und Abbau sowie Lagerung, sodass Kunstobjekte effektiver geschützt und sichtbar bleiben.

Projektziele

Ziel des Projekts war die Entwicklung einer optisch ansprechenden, transparenten Membran-Einhausung für außenexponierte Kulturgüter. Diese Einhausung soll eine intrinsisch funktionierende Belüftung besitzen, angetrieben durch die Kombination solarer Energieeinstrahlung und Lüftungsöffnungen. Hierdurch soll jederzeit ein wärmeres und trockeneres Innenklima für die zu schützenden Steine bereitgestellt, ein schnelles Trocknen ermöglicht und die Rückbefeuchtung verhindert werden. Zudem sollten damit auch thermische Spannungen im Stein reduziert werden. Die Einhausung sollte sich zudem in einfacher Weise individuell und bedarfsgerecht an das zu umhüllende Schutzgut anpassen lassen. Die Freilandversuche mit Prototyp-Einhausungen galt es dabei messtechnisch zu begleiten und einen Abgleich dieser Messergebnisse mit einer Strömungssimulation durchzuführen, um das Funktionsprinzip zu validieren.  

Projektergebnis

Mit den messtechnischen und simulatorischen Untersuchungsergebnissen ist der Nachweis erbracht, dass eine transparente Einhausung, welche nach dem definierten Prinzip ausgeführt ist, für eingehauste Kulturgüter einen nachhaltigen Schutz bietet. Hierzu wurden auf dem Freigelände des Fraunhofer IBP in Valley bereits sowohl »neuartige« transparente Membran-Einhausungen als auch herkömmliche Holzeinhausungen nach Stand der Technik errichtet und vergleichend untersucht. Gemessen wurden die klimatischen Verhältnisse (relative Feuchte und Temperatur) in je zwei Holzeinhausungen und zwei transparenten Einhausungen. Zudem wurde in einer transparenten Einhausung auch noch die Gewichtsänderung des Teststeins mittels einer Waage im Vergleich zu einem frei bewitterten Stein gemessen. Das genaue Messkonzept befindet sich in Abbildung 1.

Es zeigte sich, dass das Innenklima der transparenten Einhausung nicht nur bezüglich geringerer Feuchte, sondern auch im Hinblick geringerer thermischer Spannungen besser ist als die Alternativen: Holzeinhausung einerseits oder kein Witterungsschutz andererseits. Zudem bleiben auch im Winter die eingehausten Kulturgüter sichtbar. (vgl. Ergebnisse Abbildung 2).

Konzeption und Durchführung der Versuche im Freigelände
© Fraunhofer IBP
Abbildung 1: Konzeption und Durchführung der Versuche im Freigelände.
Messungen der relativen Feuchte und Temperatur der Einhausungen
© Fraunhofer IBP
Abbildung 2: Messungen der relativen Feuchte und Temperatur in den Einhausungen.

Projektpartner

  • Stegmaier Textiltechnik GmbH & Co.KG
  • beckh vorhammer - beratender Ingenieur + Ingenieure PartG mbH
Transparente Kulturgut-Einhausung
© Fraunhofer IBP
Transparente Kulturgut-Einhausung (Geometrien nach Stand der Technik).
Kulturgut-Einhausung in kristalliner Form
© beck vorhammer
Transparente Kulturgut-Einhausung in kristalliner Form.