Ligue des Bibliothèques Europeénnes de Recherche, Groupe des Cartothécaires de LIBER


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Das Restaurieren von kartographischen Blättern aus Atlanten

Michael Fackelmann, Österreichische Nationalbibliothek, lnstitut für Restaurierung, Wien

© LIBER and author
Published from: Bulletin Ligue des Bibliothèques Europeénnes de Recherche, 37(1986)

SUMMARY

Restaurierarbeiten an kartographischen Objekten sind genau besehen überaus vielfältig und beanspruchen handwerkliches und technisches Wissen verschiedenster Berufsstände, da die Objekte im Sammelgebiet einer Kartensammlung aus unterschiedlichstem Material bestehen.

Innerhalb der Gruppe von kartographischen Objekten, die den Papierrestaurator befassen, kann eine Dreiteilung getroffen werden:
  1. Die Restaurierung papierkaschierter Globen, die oftmals überschneidend mit Stuckausbesserungen und Reparaturen von Metall- und Holzkonstruktionen zu erfolgen hat (1).
  2. Die Restaurlerung von meist großformatigen Landkarten, welche wegen ihres Formats, häufiger Kaschierung auf Leinen und der sich aus dem Format ergebenden Lagerungsproblematik ein eigenes Kapitel darstellen (2).
  3. Die Restaurierung von kartographischen Blättern aus Atlanten und geographisch-topographischen Ansichtsbänden, unter denen sich alle Graphiktypen, wie Holzschnitte, Stiche und Lithographien, aber auch Handzeichungen und Aquarelle befinden.

Mit der dritten Gruppe als Aufgabengebiet des Papierrestaurators befaßt sich dieser Beitrag, wobei vier häufig bei Objekten dieser Art auftretende Schäden und deren Behandlung besprochen werden. Es kann davon ausgegangen werden, daß Blätter in Folianten allgemein in besserem Zustand sind als gerollte Karten oder auch die Papiersegmente von Globen, die starker Verunreinigung ausgesetzt sind.

Der Ruchblock bietet Schutz für die Blätter, denn die für Papiercellulose und Kolorite schädigenden Luftschadstoffe und UV-Strahlung kommen nicht in dem Maße zur Wirkung, wie dies bei frei aufbewahrten Blättern der Fall ist. Diese Tatsache läßt sich leicht durch die unterschiedlichen pH-Werte von Blattrand und Blattmitte bei Blättern aus intakten Büchern zeigen. Die Stickoxide der Großstadtluft, die bei Anwesenheit von Katalysatoren Säuren bilden, kommen nur im peripheren Bereich des Buchblocks zu ihrer destruktiven Wirkung. Leider wurde jedoch durch die in der Vergangenheit of t geübte Praxis des Zerlegens von Atlanten und Sammelwerken zum Zwecke der besseren Zurschaustellung oder Veräußerung die Schutzwirkung des geschlossenen Buches egalisiert.

Obwohl, wie erwähnt, die Blätter in Folianten gut geschützt sind, gibt es doch viele Gründe, die die Restaurierarbeit an solchen Objekten notwedig machen. Zum einen sind es Schäden an Einbanddecken, die durch Überbeanspruchung aufgrund von Gewicht und Format der oftmals voluminosen Folianten entstehen, oder Schäden an den Blättern, verursacht durch das Einfalten überformatiger Karten. Ersteres hat den Bruch von Leder oder Pergament am Gelenk der Einbanddecke zur Folge, während die Faltstellen der Karten durch häufiges Benützen brüchig werden und Druck oder Farbe im Knick abblättern.

lm folgenden werden vier Beispiele mit häufig auftretenden Schadensphänomenen gezeigt, die sich in der Kartensarnmlung der Österreichischen Nationalbibliothek befinden.

Beispiel Nr. 1 (Karte des Peloponnes von Claes Jansz. Visscher aus dem sogenannten Welser Atlas, 2. Hälfte des 17. Jh.s )
Das Blatt ist stark gebräunt, besonders im Bereich der Faltstellen bereits sehr brüchig und dort an einer Stelle schon durchbrochen. Diese intensive Destruktion verwundert vorerst bei einem Blatt aus einem noch intakten Band, da auch das Papier an sich dauerhaftes Hadernpapier ist. Versucht man der Ursache nachzugehen, müssen folgende Gründe, die für den Abbauprozeß der Cellulosefaser verantwort- lich sein können, in Erwagung gezogen werden:
  1. Fehler bei der Papierproduktion
  2. von Farben, Tinten oder Druckauflagen hervorgerufene Schäden
  3. Umwelteinflüsse besonderer Art
Alle drei Möglichkeiten konnen auf unterschiedliche Weise zu Übersäuerung und oxidativem Celluloseabbau führen. Geht man für das vorliegende Blatt diese Möglichkeiten durch, so können vorerst schädigende, über das normale altersbedingte Maß hinausgehende Umwelteinflüsse ausgeschlossen werden, da das Blatt im Buchblock geschützt war.

Fehler der Papierproduktion sind mitunter saure Leimung oder Alaunzusatz, aber auch ungeeignete Rohmaterialien und Eisenspäne, die von den papierverarbeitenden Maschinen stammen. In diesem Fall ist dies jedoch auszuschließBen, da der zwischen 5 und 10 cm breite Rand aller Stiche des Atlasses den bekannten grauweißen Farbton und die Konstitution sehr gesunden Hadernpapiers aufweist, allerdings mit Ausnahme des hier besprochenen Blattes. Daß diese Verbräunung nur im Bereich innerhalb des Druckplatterandes auftritt, weist auf die Ursache hin: Die Verbräunung stammt von zu hoher Leinölkonzentration beim Bestreichen des Papiers vor dem Druck, womit das Auslaufen der Druckerschwärze zu verhindern versucht wird. Diesern Leinölfirnis wurden manchmal Metalloxidzusätze oder harzsaure Substanzen beigemengt, die das Papier übersäuerten und den Abbauprozeß der Cellulose in diesern Bereich verursachten (3).

Die Erklärung für die über den ganzen Blattbereich verteilte Destruktion ist durch ein schon bekanntes Phänomen möglich, dem sogenannten Durchschlagen van Übersäuerung. Diese Karte nämlich war die einzige des Atlasses, welche aus Gründen des Formats eingefaltet war, und zwar so, daß sie zur Gänze im Druckplattenbereich der Übersäuerung der anliegenden Blätter zu liegen kam. pH-Wert-Messungen ergaben im gesamten Bereich saure Werte von 3,5 gegenüber 6,5 im Randbereich der übrigen Blätter (4).

Die Aufgabe der Konservierung bestand nun darin, die Säure im Papier zu neutralisieren, die unästhetische Braunfärbung aufzuhellen, sowie die Papierfaser wieder zu verstärken. Es wurde folgendermaßen vorgegangen:
  1. Ein einstündiges Wasserbad, um durch Anquellen der Papierleimung die abgebauten Cellulosepartikel ausspülen zu können, wobei auch schon teilweise die Säuren in Lösung gehen; der pH-Wert stieg danach bereits auf 4,5.
  2. Bleiche in der Chlordioxid-Gasbleichanlage. Chlordioxid gilt als schonende Bleiche für die Faser; mit dem Vorteil, daß der Bleichvorgang gegenüber Bleichen in Bädern gut kontrollierbar ist, weil die Wirkung langsam steigernd sofort eintritt. Das Ziel ist ohnedies nur eine Aufhellung und nicht strahlendes Weiß. Die Anlage ist zu kompliziert, um hier im Detail erörtert zu werden; es sei nur erwähnt, daß das Chlordioxidgas aus der Reaktion von Formaldehyd mit Natriumchlorit erzeugt wird (5). Nach dem Bleichen wurde in fließendern Wasser ausgewassert, um Chlorrückstände auszuspülen.
Um sodann einen lang andauernden Schutz gegen Säureeinwirkung zu schaffen, wurde gepuffert, d. h. es wurden feste neutralisierende Substanzen eingebracht. Dazu wurde eine Lösung aus Magnesiumbicarbonat hergestellt, die mit Methylcellulose angereichert und zu einem Bad aufbereitet wurde. Damit konnten Neutralisierung und Blattfestigung in einem Arbeitsgang erzielt werden. Der pH-Wert erhöhte sich auf 8. Die Wirkungsweise der Methylcellulose, die in verschiedenen Viskositäten auf dem Markt ist, kann so verstanden werden, daß diese durch ihr hohes Durchdringungsvermögen ein elastisches Bindeglied zwischen den brüchigen Cellulosefasern des Papiers bildet. Dies erhöht die Flexibilität eines Blattes ganz wesentlich.

Die geschwächten und teilweise durchbrochenen Faltstellen des Blattes wurden von der Rückseite her händisch mit einer Papierfasersuspension in Wasser und Methylcellulose angegossen und dadurch verstärkt bzw. Ergänzt

Beispiel Nr. 2 (Salomon Kleiner: Ansicht des Prunksaals der Österreichischen Nationaibibliothek)
Der Schaden auf diesem Blatt ist ein besonders ausgeprägtes Beispiel für einen durch Feuchtigkeit verursachten mikrobiellen Befall. Da es keine ausgeprägten Wasserränder gibt, sondern Gruppierungen verschiedenster Schimmelflecke, ist anzunehmen, daß lediglich überhöhte Luftfeuchtigkeit über einen langeren Zeitraum hinweg der Grund für den Befall ist, was auf die immense Bedeutung richtiger Klimatisierung von Depots hinweist. In diesem Fall ist der ganze Atlas in Mitleidenschaft gezogen - alle Blätter zeigen dasselbe Ausmaß der Zerstörung. Bakterien und Pilze sind Schmarotzer und praktisch überail vorhanden. Sie können unter günstigen Bedingungen ihr Wachstum enorm beschleunigen und bauen dabei enzymatisch organische Substanz ab. Das heißt, sie schwachen die Cellulosefaser des Papiers und führen zu lnstabilität des Papiers. Diese verbräunten Stellen bezeichnet man als Stockflecke. Im Verlauf des Pilzwachstums und des damit verbundenen Substratabbaues werden Fruchtkörper und Myzel ausgebildet, wovon die Farbflecken auf diesem Objekt herrühren, die auf beiden Seiten des Blattes zu sehen sind. Im Bereich des Befalls ist das Papier derart geschwächt, daß man dies mit den Fingern leicht ertasten kann.
Die Behandlung des Blattes hatte sich nun nach folgenden drei Punkten zu richten:
  1. Desinfektion
  2. Entfernung der Verfärbung
  3. Regenerierung des Papiers
Von einer ausdrücklichen Desinfektion konnte in diesem Fail aus zwei Gründen Abstand genommen werden, weil einerseits die zur Aufhellung der Schimmelflecke unerläßliche Bleiche ohnedies desinfizierend wirkt und weil andererseits erkannt wurde, daß nur die passive Schimmelbekampfung von dauerhafter Wirkung ist. Da resistente Bakterien auch nach einer Desinfektion im Papier bleiben und auch in der Luft immer welche vorhanden sind, muß ein ihrem Wachstum ungünstiges Klima geschaffen werden. Bei richtiger Lagerung unter den dafür ausgearbeiteten Klimabedingungen für Depots kann daher kein Wiederbefall stattfinden.

Beim Bleichen der vielfarbigen Flecken dieses Blattes wurde ein neuer und doch eigentlich schon altbekannter Weg beschritten. Es wurde auf die schon im Mittelalter praktizierte Sonnenbleiche zurückgegriffen. Die erfolgreiche Anwendung der Sonnenbleiche bei solch intensiven Schimmelflecken war eine Überraschung, da in diesen Fallen die Fachliteratur nur die radikale Bleiche mit dem schwer kontrollierbaren Kaliumpermanganat kennt. Die Sonnenbleiche ist die für die Cellulosefaser schonendste, oxidative Bleichmoglichkeit, die zudem völlig umweltfreundlich ist, im Gegensatz zu den Rückstanden bei der üblichen Chlorbleiche. Sie ist ein langsamer, überschaubarer Prozeß, der, weil es kein Nachbleichen gibt, zu einer der Papierart und dem Alter des Objekts am besten angepaßten Tonung führt. Dieses Blatt wurde in einer mit Wasser gefüllten Wanne unter Zugabe von einigen Tropfen Ammoniak (letzteres, weil im alkalischen Bereich die Bleiche wirksamer ist) dem Sonnenlicht ausgesetzt. Nach insgesamt sechs Stunden wurde eine völlige Farbangleichung an die nicht geschädigten Blattbereiche erzielt.

lm Institut für Restaurierung der Österreichischen Nationalbibliothek wurde eine Anlage zur künstlichen Sonnenbleiche gebaut. Spezielle Fluoreszenzröhren strahlen UV-Licht mit einer Wellenlänge unter 400 nm ab und ersetzen so das Sonnenlicht. Die Leuchtstoffröhren sind so gelagert, daß das Objekt in einer Glaswanne von oben und unten her bestrahlt wird und so der Bleichvorgang auf die halbe Zeit reduziert werden kann (6).

Das hier besprochene Blatt wurde zur Regenerierung der Fasern mit Methylcellulose (MC 400) getränkt und anschließend mit Hausenblasenleim zusätzlich oberflächengeleimt; dies als Schutz gegen Umwelteinflüsse.

Beispiel Nr. 3: (Kriegs-Atlas von Abraham Allard)
Die Beschreibung des dritten Restaurierbeispiels führt zu einem Auf gabengebiet des Restaurators, das ihn allzuhäufig beschaftigt und ihm viel Mühe bereitet. Es handelt sich um das Entfernen von Verunreinigungen aller Art, meist Spuren der Benützung von Menschenhand oder unsachgemäßer Reparatur zerrissener Blätter mittels Klebestreifen oder Folien.

Dieses Blatt ist zu zwei Drittel von einer öligen Substanz durchtränkt, die wie bei einem Klatschbild von der Mittelfaltung über die untere Hälfte synchron verteilt ist. Es handelt sich dabei um Leinölfirnis, der vom Künstler, wie im unbeschädigten Teil zu ersehen ist, für die Fixierung der Farben verwendet worden ist. Vermutlich hat er seine Firnisflasche umgeschüttet und danach das Blatt sogar noch gefaltet. Der Leinölfirnis durchtränkte Farben und Papier, fixierte aber nicht nur die Farben bestens, sondern auch den vermutlich später hinzugekommenen Schmutz. Um den Papiercharakter des zum "Ölbild" gewordenen Blattes wieder herzustellen und den mittlerweile verbräunten Firnis herauszulösen, mußte schrittweise vorgegangen werden, weil die Gefahr des Auslaufens der Farben bestand. Eine langwierige Prozedur von wiederholter Tränkung mit Äther und abwechselnd mit Chloroform als fettlösende und reinigende Komponenten, wechselte mit dem Aufbüigeln von mit Dimethylformamid gefeuchteten Löschpapier, auf welche Weise die schon gelasten Partikel abgehoben wurden. Nach und nach gelang es, den Firnis soweit zu lösen, daß gerade noch genügend Fixierung der Farben gegeben war. Nach gründlichem Wässern konnte mit dem punktuell anwendbaren Bleichmittel Calziumhypochlorid die durch den Luftabschluß entstandene Verbräunung des Papiers aufgehellt werden. Nach weiterem Wässern, der obligaten pH-Wert-Kontrolle und Neutralisierung mit Natriumthiosulfat wurde das Blatt zur Regenerierung mit Methylcellulose von der Rückseite eingestrichen und pastose Farbschichten mit Aquarellack aufs neue fixiert.

Beispiel Nr. 4: (Kriegs-Atlas von Abraham Allard)
Das letzte Beispiel stellt ein Schadensphänomen dar, mit dem man bei Objekten aus organischem Material aller Kulturperioden konfrontiert ist. Die Ursache ist grünes Kupferpigment, dessen bekannteste Vertreter Malachit und Grünspan sind. Schon die Ägypter verwendeten Grünspan, und nicht wenige bemalte Totenbuchpapyri zeigen davon hervorgerufene Schaden. Die frühesten Rezepte finden sich in Papyri des 3. Jh. n. Chr. (7).

Die Schadensursache ist noch nicht restlos geklärt und wird in einem großangelegten Forschungsprojekt der Volkswagen-Stiftung untersucht (8). Demnach bilden diese kupferanteiligen Pigmente komplizierte basische Salze, hauptsachlich Azetate, Karbonate und Chloride. Durch die Anwesenheit von Schwermetallionen, z. B. von Kupfer, wird der oxidative Abbau der Cellulose gefördert, der bei gleichzeitiger Anwesenheit von Feuchtigkeit noch beschleunigt wird. Das Schadensausmaß reicht von Farbveränderung und Abbau des Pigments bis zur Zerstörung des Papiers. Die als Beispiel von vielen gewählte Karte enthalt einige mit Grünpigment kolorierte Landschaftsteile; hier ist das Papier geschwacht und durchbrochen, wobei einige Teilchen bereits verlorengegangen sind. Das Grünpigment ist zu häßlichem Braun verfärbt. Dieser Atlas enthalt noch 224 Karten mit ähnlichen Kupferfraßschäden.

Bislang kannte man bei solchen, bereits durchbrechenden, instabilen Papieren nur die Möglichkeit der Applikation von dünnen Japanpapieren oder das Einbetten zwischen Kunststoffolien, die entweder sichtbehindernd, schädigend durch Luftabschluß oder selbst von geringer Lebensdauer sind. Kunststoffolien sind vor allem nie wieder ohne Schaden für das Objekt zu entfernen und daher entsprechen solche Maßnahmen nicht der Forderung nach Reversibilität der Restaurierung.

In den letzten Jahren wurde eine Papierspalttechnik ausgearbeitet, die es moglich macht, jedes auch noch so dünne Blatt in zwei gleiche Hälften zu spalten, so daß eine Festigung der geschädigten Blätter von innen her erfolgen kann. Zu diesem Zweck wird Japanpapier in das gespaltete Papier eingebracht -als Zwischentrager- welches auch zugleich die Fehlstellen ergänzt, ohne Text oder Bild zu verdecken; von außen wären Fehlstellen wegen des instabilen Materials nur großflächig uberlappend zu schließen. Bei der Spaltmethode wird der Japanpapier-Zwischenträger mit Cellulose und Magnesiumbicarbonat vorhehandelt und man erreicht so die von der oben erwähnten Untersuchung vorgeschlagene Maßnahme gegen weiteres Fortschreiten des Kupferfraßes, nämlich die von Magnesium bewirkte inhibierende Wirkung auf die Kupferionen beim Abbauprozeß.

Anmerkungen
(1) Eine Auswahl weiterführender Literatur zur Globen- und Kartenrestaurierung findet man bei: Cunha, G. D. M.: Library and Archives Conservation, Bibliography, 2, Nr. 9490-9512; weiters in einer bibliographischen Zusammenstellung des Institutes für Restaurierung der Österreichischen Nationalbibliothek: Erhaltung von Bibliotheksgut, Österreichische Bibliographie, 1950-1985 (Wien 1986).
(2) Für die Konservierung großformatiger Landkarten wurde ein eigenes System von zusammensetzbaren Arbeitsflächen ausgearbeitet: Ritterpusch, L.: Zur Restaurierung großformatiger Karten. In: Maltechnik/Restauro, 3 (1984) 54-57.
(3) Cellulose wird durch Hydrolyse und Oxidation abgebaut, wobei Säure katalytisch wirksam wird.
(4) Die Messungen erfolgten kolorimetrisch an der Oberfläche und ergeben daher nur Annäherungswerte; exakte Werte ergeben nur desdruktive Extraktionsverfahren. Vgl. zur Bedeutung des pH-Wertes: Galster, H.: Bedeutung des pH-Wertes für die Ha1tbarkeit von Papieren und ihre Restaurierung. In: Maltechnik/Restauro, T. 1, H. 2 (1977) und T. 2, H. 3 (1977). - Arney, J. S. und A. H.Chapedelaine: A Kinetic Study of the Influence of Acidity on the Accelerated Ageing of Paper. In: Preservation and Textiles of Historic and Artistic Value, 2 (Washington 1981) 189f.
(5) Zur Funktionsweise der Chlordioxid-Gasbleichanlage vgl. Wächter, 0.: Restaurierung und Erhaltung von Büchern, Archiva1ien und Graphiken. In: Studien zu Denkmalschutz und Denkmalpflege, 9.3. Aufl. (Graz 1983) 83-87.
(6) Die einzige Anlage dieser Art befindet sich im State University College, Buffalo, USA. Die Konstruktionspläne wurden uns freundlicherweise von Assistent Prof. Cathy Baker zur Verfügung gestellt.
Über das Bleichen an der Sonne: Baker, C.: Practica1 Methods for Sun and artificial Light Bleaching Paper. In: The American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works, Postprints 10th meeting (1982) 14-15. - Palmer Eldrige, Betsy: A Sun Bleaching Project. In: The American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works, Postprints 10th meeting (1982) 52-55.
(7) Papyrus Gr. P. J. 384 (V) des Rijksmuseums Leiden und Papyrus Graecus Holmiensis, Rezept Nr. 71: Literatur in Halleux, R.: Les Alchimistes Grecs, 1.2 (Paris 1981).
(8) Das Forschungsprojekt läuft unter Zusammenarbeit der Höheren Graphischen Lehr- und Versuchsanstalt und der Meisterschule für Konservierung der Akademie der Bildenden Künste Wien. Verschiedentlich sind schon Ergebnisse publiziert worden, u. a.: Banik, G. und H. Stachelberger: Identifizierung von Abbauprodukten der Cellulose in mit Kupferpigmenten illuminierten Graphiken In: Monatsheft Chemie, 113 (1982) 845-848.


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