Fortschritte in der Lasertechnik mindern die Nebeneffekte beim Reinigen von Kunstwerken und machen Ablationsmethode zum wertvollen Werkzeug von Restauratoren

Florenz (Italien) - Was unerwünschte Tattoos von der Haut entfernt, kann auch beim Säubern alter Kunstwerke helfen: Kurze Laserpulse verdampfen die oberste Schicht, ohne jedoch das wertvolle Darunterliegende zu schädigen. Die Technik hat sich in Medizin und Industrie bewährt, doch Restauratoren verzichten bisher - wegen Verfärbungen in den Anfangsjahren - auf die Laserablation. Jetzt zeigen italienische Forscher, dass Fortschritte in der Methode die herkömmlichen Restaurationstechniken in den Schatten stellen. Wichtig ist demnach vor allem die Dauer der Laserpulse zwischen Nano- und Mikrosekundenbereich. Darüber könne man das Schadensrisiko minimieren und die Ablation gezielt steuern, schreibt das Team im Fachblatt "Accounts of Chemical Research". Neben Rechenmodellen präsentiert es auch praktische Erfolge beim Reinigen von Stein- und Metallskulpturen sowie von Gemälden. Zudem zeigen die Physiker, dass Laserreinigen auch unter Wasser funktioniert, etwa bei archäologischem Silber, das nicht der Luft ausgesetzt werden darf.

"Wir zeigen hier, dass die passende Auswahl von [...] Laser-Pulsdauer und Bestrahlungsbedingungen deutlich das Potenzial von Laserreinigung erweitern kann", schreiben Salvatore Siano und Renzo Salimbeni vom Institut für Angewandte Physik des italienischen Nationalen Forschungsrats CNR. Dank neuer Entwicklungen auf dem Gebiet der Lasertechnik könne man auf deutlich verbesserte Selektivität und Kontrolle beim Ablationsprozess zurückgreifen. Die Physiker hatten die Fortschritte der Methode nicht nur anhand von Rechenmodellen überprüft. Sie testeten die Theorie auch an verschiedenen Kunstwerken, darunter Meisterwerke wie Donatellos "David" und Lorenzo Ghibertis "Porta del Paradiso".

Werkzeug war ein Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser (Nd:YAG-Laser), dessen Wirkung und Steuerbarkeit die Forscher bei der Kunstwerk-Reinigung austesteten. Sie richteten ihn auf diverse Steinarten, Metalle sowie auf Gemälde, um klassische Verschmutzungsprobleme zu untersuchen: etwa die Verkrustung von Stein, Oxidation an Metallen oder undefinierbare Schmutzschichten auf Farbe. In den Anfängen der Laserbehandlung hatten Laser-Reinigungstechniken beispielsweise zu gelblichen Verfärbungen von Stein geführt. Trotz ihrer Erfolge weisen die Forscher darauf hin, dass Restauratoren auch künftig vor der Laserbehandlung erste Tests durchführen sollten. Ohnehin werde der Laser die herkömmlichen Techniken vermutlich nur als zusätzliches Werkzeug ergänzen.