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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekontaminieren von mit gesundheitsgefährdenden Holzschutzmitteln und/oder geruchsintensiven Substanzen behandelten Kunst- und Kulturobjekten aus organischen Stoffen, wobei das Objekt in einem geschlossenen Behandlungsraum einem Behandlungsgas ausgesetzt und das Behandlungsgas nach Einwirkung auf das Objekt wieder abgezogen wird.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Kunst- und Kulturobjekte aus Holz wurden in der Vergangenheit großzügig mit Holzschutzmitteln behandelt, um sie dauerhaft zu erhalten. Die früher verwendeten Holzschutzmittel enthielten flüchtige Biozide, Insektizide und Fungizide wie Pentachlorphenol (PCP), Hexachlorcyclohexan (HCH, Lindan), Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT) und Chlornaphtaline (CKW), die im Laufe der Zeit ausdampfen und die Umwelt belasten. Lindan und PCP werden wegen der toxischen Eigenschaften und krebserzeugenden Wirkung in Deutschland seit Ende der 1970er Jahre nicht mehr für den Holzschutz verwendet. Neben der Schädigung des Kunstwerks selbst durch Ausblühungen und Auskristallisierungen dieser Substanzen an der Oberfläche führen die Ausgasungen zu einer akuten gesundheitlichen Gefährdung der Menschen in geschlossenen Räumen von Museen, Kirchen und historischen Gebäuden sowie der unmittelbar mit dem Kunstwerk befassten Menschen wie Restauratoren und Denkmalpfleger.
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Es wurden verschiedene Versuche unternommen, die mit den gesundheitsgefährdenden Substanzen belasteten Objekte zu dekontaminieren. So ist in der
EP 1488897 A1 ein Verfahren zur Dekontamination beschrieben, bei dem das mit organischen Bioziden wie DDT, Lindan oder PCP belastete Objekt in einem druckfesten Behälter mit einem überkritischen Gas als Lösungsmittel behandelt und das Behandlungsgas mit einem Adsorptions- oder Absorptionsmittel wie Aktivkohle in Kontakt gebracht wird. Das überkritische Gas, insbesondere Kohlendioxid umströmt dabei das Objekt und löst die Schadstoffe aus dem Material, welche dann durch Aktivkohle gebunden werden. Dies geschieht bei einem Druck von 100 bis 250 bar und bei einer Temperatur im Bereich um 40°C.
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Ein solches Extraktionsverfahren mit überkritischem Kohlendioxid ist auch in der
DE 19714302 C2 beschrieben, wobei dort Drücke im Bereich von 150 bis 300 bar und Temperaturen im Bereich von –20°C bis +20°C vorgesehen sind.
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In der
DE 10 2009 035 379 A1 ist ein weiteres Verfahren zum Dekontaminieren von Kunst- und Kulturobjekten beschrieben, bei dem das Objekt in einem Behandlungsraum einer erhöhten Temperatur von vorzugsweise 30°C bis 60°C und einem vorzugsweise durch Normal- und/oder Hochdruckphasen unterbrochenen schwankenden niedrigen Druck von 500 bis 200 mbar ausgesetzt wird. Durch dieses Vakuumdesorptionsverfahren soll ein schonendes Lösen der flüchtigen Biozide erreicht werden, ohne das Objektmaterial anzugreifen und chemisch oder physikalisch zu verändern.
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Die genannten Verfahren sind wegen der Anwendung erhöhter Temperaturen und teilweise hoher Drücke apparativ aufwändig und es besteht die Gefahr einer Schädigung des Materials und der Beschaffenheit des Kunstwerks.
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In der
US 2005/0123436 A1 und der
US 2006/0008397 A1 sind Verfahren zur Beseitigung gesundheitsgefährdender Bakterien sowie von Schimmel und Gerüchen aus Wohnräumen oder zur Desinfektion von Krankenhäusern beschrieben, wobei den Räumen bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur Ozon bei einer Luftfeuchte von 70–90% oder Wasserstoffperoxiddampf zugeführt wird.
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Die
WO 97/30802 A1 beschreibt ein Verfahren zur Entgiftung von Objekten und Räumen, die durch Chlorkohlenwasserstoffe oder oder durch in Holzschutzmitteln enthaltene Insektizide belastet sind. Hierbei ist vorgesehen, die Objekte, Räume oder auch ganze Gebäude bei einer Luftfeuchte von 40–80% auf 60–80°C zu erwärmen, wodurch die Giftstoffe rasch verdampfen sollen. Zum Spülen wird anschließend Luft, alternativ auch zusammen mit Ozon eingeleitet.
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Die
WO 96/30457 A1 beschreibt ein Verfahren zur zeitweiligen Versiegelung oder Verfestigung von Materialien, beispielsweise anzuwenden bei der Restaurierung von Kunstwerken. Um einen Oberflächenbereich für einen folgenden Arbeitsvorgang vorübergehend abzudecken oder gegen Korrosion zu schützen, wird hierbei u. a. Cyclododecan als flüchtiger Oberflächenschutz auf dem Werkstück aufgebracht.
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Ein solches Verfahren unter Verwendung von Cyclododecan wird auch beschrieben von Hangleiter, Hans Michael: Vorübergehender Schutz empfindlicher Oberflächen. Über den Umgang mit flüchtigen Bindemitteln. In: DRV Tagung Berlin 2000.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dekontaminieren von mit gesundheitsgefährdenden, flüchtige Biozide enthaltenden Holzschutzmitteln und/oder geruchsintensiven Substanzen behandelten Kunst- oder Kulturobjekten zur Verfügung zu stellen, welches Verfahren und welche Vorrichtung eine besonders schonende Behandlung ohne Schädigung der Objekte erlauben.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Vorrichtung nach Anspruch 6.
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Das mit einem gesundheitsgefährdenden Holzschutzmittel kontaminierte Kunst- oder Kulturobjekt wird gemäß Anspruch 1 zum Dekontaminieren in einem dicht geschlossenen Behandlungsraum mehrere Tage lang einem stark oxidierenden Behandlungsgas ausgesetzt, welches mit den Schadstoffen chemisch reagiert. Gegen Oxidation zu schützende Oberflächenbereiche des Objekts werden dabei mit einem unpolaren, flüchtigen Bindemittel besprüht. Die Verwendung eines Sprays hat den Vorteil, dass die Oberfläche offenporig bleibt, also zum Beispiel Schädigungen wie Wurmlöcher und Ausbrüche nicht verschlossen werden und somit das Eindringen des Ozons auch in den geschützten Oberflächen erlauben. Diese Verfahrensweise hat bei Versuchen mit gefassten Kunstobjekten eine deutliche Reduzierung der Kontamination mit flüchtigen Bioziden erbracht. Da die Behandlung schonend bei Raumtemperatur und abwechselnd geringem Unter- und Überdruck sowie objektverträglichen klimatischen Bedingungen über mehre Tage erfolgt, ist eine physikalische Schädigung des Objekts ausgeschlossen.
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Besonders geeignet als Behandlungsgas mit stark oxidierender Wirkung ist Ozon. Als vorteilhaft für den temporären Schutz der gefassten Oberflächenbereiche gegen Oxidation hat sich die Verwendung eines Cyclododecan-Sprays erwiesen, das in der Restaurierung als flüchtiges Bindemittel für den mechanischen Schutz von Oberflächen an sich bekannt ist.
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Für die Erzeugung des Ozons als Behandlungsgas wird vorteilhaft ein Ozongenerator verwendet, der durch Hochspannungselektrizität die Sauerstoffmoleküle aus der Umgebungsluft spaltet. Beim Betreiben des Ozongenerators mit Umgebungsluft ist allerdings eine Reduzierung der relativen Luftfeuchtigkeit auf ca. 0,5% bei Raumtemperatur erforderlich, was durch Zwischenschaltung eines Lufttrockners erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist deshalb der Anschluss einer Druckflasche mit technischem Sauerstoff an den Ozongenerator, da hierbei die Luftfeuchtigkeit vernachlässigt werden kann.
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Die Wirkung der Dekontamination durch Ozon wird gemäß Anspruch 5 in der Weise optimiert, dass das Ozon dem Behandlungsraum auf einer Seite zugeführt, während einer Behandlungsdauer von mehreren Tagen im Behandlungsraum umgewälzt und anschließend das Gas auf einer gegenüberliegenden Seite abgesaugt und einem Filtersystem zugeführt wird.
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Als vorteilhaft für die Durchführung des Dekontaminationsverfahrens hat sich die Verwendung eines aus einem Metallrahmen mit abgedichteten Abdeckungen aus Plexiglas an seiner Vorder- und Rückseite bestehenden Bearbeitungskastens erwiesen, in dessen Innerem Fixierelemente zur schonenden Halterung des zu behandelnden Objekts angeordnet sind. Für den Anschluss des Ozongenerators weist eine der Seitenwände des Bearbeitungskastens einen Anschlussstutzen mit Ventil auf. Ein weiterer Anschlussstutzen mit Ventil ist für die Zuführung von Spülluft vorgesehen. Zusätzlich ist ein Anschlussstutzen mit Ventil zum Einbringen von Feuchtigkeit zur Klimatisierung am Bearbeitungskaste angebracht. Zum Absaugen des Gases ist an der gegenüberliegenden Seitenwand des Bearbeitungskastens ein weiterer Anschlussstutzen mit Ventil für die Absauganlage mit nachgeschaltetem Filtersystem angeordnet.
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Zur Kontrolle des Gasdrucks im Behandlungsraum ist an den Bearbeitungskasten über ein Ventil ein Gasdruckmessgerät angeschlossen. Für die Umwälzung des Behandlungsgases sind in dem Bearbeitungskasten Ventilatoren angeordnet. Mit einem Datalogger werden ständig Temperatur und Feuchte im Bearbeitungskasten registriert.
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Besonders vorteilhaft ist die Austauschbarkeit der Plexiglasabdeckungen an der Vorder- und Rückseite des Bearbeitungskastens durch gitterförmige Metallrahmen, die in einem Raster von ca. 30 × 30 cm angeordnete Ausschnitte aufweisen. Nach dem Dekontaminationsvorgang erlaubt dies bei der restaurierenden Bearbeitung des Kunstobjekts ein Abdecken der Ausschnitte bis auf den jeweils für die Bearbeitung erforderlichen Ausschnitt durch Überkleben mit einer Folie. Auf diese Weise kann die wegen einer nach dem Dekontaminieren gegebenenfalls noch verbleibenden Restkontamination weiter kontaminierte Luft zum Schutz des Bearbeiters laufend aus dem Bearbeitungskasten abgesaugt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung.
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2 zeigt in perspektivischer Darstellung die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Bearbeitungskastens.
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In 1 ist beispielhaft eine Anlage zum Dekontaminieren eines mit flüchtigen Bioziden belasteten Kunstobjekts aus organischem Material dargestellt.
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Das Objekt 1 ist im Behandlungsraum 2 eines Bearbeitungskastens 3 angeordnet und wird dort durch geeignete Fixierelemente schonend gehalten. Vorder- und Rückseite des Bearbeitungskastens 3 sind durch Plexiglasscheiben mit Gummidichtungen dicht verschlossen. An einer der Seitenwände des Bearbeitungskastens 3 ist ein Anschlussstutzen mit einem Ventil 4 angeordnet, an dem ein Ozongenerator 5 angeschlossen ist. Der Ozongenerator 5 wird vorzugsweise mit technischem Sauerstoff aus einer angeschlossenen Druckflasche 7 versorgt. Alternativ kann der Ozongenerator 5 mit Sauerstoff der Umgebungsluft betrieben werden. In diesem Fall ist allerdings die Zwischenschaltung eines Lufttrockners 8 erforderlich, da ein optimaler Betrieb des Ozongenerators 5 nur bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von weniger als 1% gewährleistet ist. Zusätzlich ist ein Anschlussstutzen mit Ventil 6 zum Einbringen von Feuchtigkeit für eine gegebenenfalls erforderliche Klimaregulierung an dem Bearbeitungskasten 3 angebracht. An der gegenüberliegenden Seitenwand des Bearbeitungskastens 3 ist ein weiterer Anschlussstutzen mit einem Ventil 9 angeordnet, an dem eine Absauganlage 10 mit nachfolgendem Filtersystem 11 angeschlossen ist. Die Ventile 4, 9 sind vorzugsweise als Rückschlagventile ausgebildet. Zusätzlich ist ein Anschlussstutzen mit einem Ventil 12 für Spülluft vorgesehen. Im Innern des Bearbeitungskastens 3 sind ferner Ventilatoren 13 zur Umwälzung des Behandlungsgases und ein Datalogger 14 zum Kontrollieren der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit angeordnet. Der Druck im Innern des Bearbeitungskastens 3 wird mit einem an einem weiteren Anschlussstutzen mit Ventil 15 angeschlossenen Druckmessgerät 16 kontrolliert.
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Das zu dekontaminierende Kunstobjekt 1 wird vor dem Einbringen in den Bearbeitungskasten 3 an den empfindlichen Oberfächenbereichen durch Besprühen mit einem Cyclododecan-Spray (C12H14) geschützt. Cyclododecan ist ein flüchtiges Bindemittel, gehört zur Klasse der gesättigten, alicyclischen Kohlenwasserstoffe und ist aufgrund seiner chemischen Struktur eine äußerst stabile, reaktionsträge Verbindung. Es ist löslich in unpolaren Lösemitteln, aber unlöslich in Alkoholen und Wasser. Solche flüchtigen Bindemittel sind bei Raumtemperatur feste Stoffe, die wegen ihres hohen Dampfdruckes in angemessener Zeit rückstandsfrei verdunsten. Sie sind material- und umweltverträglich sowie ungiftig. Die Flüchtigkeit von Cyclododecan liegt bei ca. 0,03 mm in 24 Stunden. Die genannten Eigenschaften sind für den Oberflächenschutz und insbesondere für den Schutz vor Oxidation ideal. Hinzu kommt, dass beim Auftragen von Cyclododecan als Spray eine Offenporigkeit der Oberfläche erhalten bleibt. Materialschädigungen wie zum Beispiel Wurmlöcher und Ausbrüche werden durch die Schutzschicht nicht verschlossen und das Ozon kann über die offenen Poren einwirken.
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Beim Dekontaminieren wirkt das in den geschlossenen Bearbeitungskasten 3 eingeleitete Ozon stark oxidierend auf die flüchtigen Bestandteile des für die Konservierung des Kunstobjekts 1 in der Vergangenheit verwendeten Holzschutzmittels oder geruchsintensive Substanzen ein. Die Behandlung erfolgt über mehrere Tage bei Raumtemperatur und abwechselnd geringem Unter- und Überdruck sowie bei objektverträglichen klimatischen Bedingungen. Als besonders geeignet hat sich ein Unterdruck von bis zu 500 mbar und ein Überdruck bis zu 2 bar erwiesen. Diese Parameter werden mit dem Datalogger 14 und dem angeschlossenen Druckmessgerät 16 laufend kontrolliert. Während der Behandlung wird das Gas durch die Ventilatoren 13 umgewälzt. Nach Abschluss der Behandlung wird der Behandlungsraum mit Spülluft gespült und das Gasgemisch wird mit der Absauganlage 10 abgesaugt und dem Filtersystem 11 zugeführt.
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Zur Erfolgskontrolle der Dekontamination ist vor der Behandlung eine definierte Bestandsmessung hinsichtlich der quantitativen und qualitativen Parameter durchzuführen. Während der Behandlung erfolgen weitere vergleichbare Kontrollmessungen.
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Der in 2 dargestellte Bearbeitungskasten 3 hat im Beispiel eine Abmessung von 100 × 100 × 25 cm und wird aus einem die Seitenwände bildenden leicht gefalzten Rahmen 17 aus Edelstahlblech gebildet. In diesen Rahmen ist eine jeweils nach vorne und hinten verschiebbare Platte aus Aluminium eingesetzt, aus der der Umriss des Objekts 1 mit einer Zugabe von jeweils etwa 2 cm ausgeschnitten ist. Die Verschiebbarkeit der Platte nach vorne und hinten dient zur Variierbarkeit des Arbeitsabstandes bei der dem Dekontaminationsvorgang nachfolgenden Restaurierung des Objekts 1. Um den Plattenausschnitt sind umlaufend Gewindebohrungen angeordnet, in denen im Abstand von wenigen Zentimetern Metallplatten als Auflager der Rückseite des Objekts 1 und in mehreren Achsen verstellbare Winkelkonstruktionen zur Fixierung der Vorderseite verschraubt werden können. Die Metallplatten der Auflager und die Winkelkonstruktionen sind mit ungefärbtem Wollfilz mit mindestens 8 mm Stärke gepolstert. Auf diese Weise ist das Objekt 1 in allen Richtungen fixiert und die mechanische Belastung des Objekts 1 wird möglichst großflächig verteilt.
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Vorder- und Rückseite des Bearbeitungskastens 3 sind für die Verwendung bei der Dekontamination durch Plexiglasscheiben mit Gummidichtungen dicht geschlossen, wobei die Plexiglasscheiben durch Schnappverschlüsse fixiert werden. Durch die Plexiglasscheiben ist der Zustand des Objekts 1 jederzeit kontrollierbar.
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Für die weitere Bearbeitung des Kunstobjekts 1 nach dem Dekontaminierungsvorgang werden die Plexiglasscheiben entfernt und durch einen gitterförmigen Aluminiumrahmen 18 mit einem Raster von ca. 30 × 30 cm ersetzt. Zur Gewährleistung einer funktionierenden Absaugung noch weiter vorhandener kontaminierter Luft während der restaurierenden Bearbeitung des Kunstobjekts 1 wird das Raster mit Ausnahme des zu bearbeitenden Ausschnitts 19 mit einer Folie überklebt. Bei kurzzeitiger Arbeitsunterbrechung wird auch dieser Bereich mit Folie verschlossen. Das Raster ist mittels der Schnappverschlüsse verschiebbar gestaltet. Auf diese Weise kann das Objekt 1 ohne gesundheitliche Gefährdung abschnittsweise bearbeitet werden.
