Entfernung von Auflagen auf Bronzegüssen durch Trockeneisstrahlen, ein Fallbeispiel zur Methode:

Nowak Restaurierungen ist ein europaweit tätiges Unternehmen, welches im konservatorischen Bereich für den Erhalt von Kulturgütern tätig ist. Das Leistungsspektrum umfasst nahezu alle Gebiete der klassischen Restaurierung. Metall-, Keramik oder Glas- Restaurierung – Denkmalpflegen sowie Regierungspräsidien der Länder, Landkreise, Kommunen und private Sammler wenden sich an Nowak Restaurierungen.
Die Firma Nowak Restaurierungen arbeitet nach den Grundsätzen der Carta von Venedig, die sich um den Erhalt von Kulturgut in ganzheitlicher Sicht bemüht. Die Erhaltung steht im Vordergrund. Schädliche Verfahren und Belastungen für die Objekte zu vermeiden hat Vorrang.
Standort der zu behandelnden Objekte ist die malerische Altstadt von Wangen im Allgäu. Die über die gesamte Altstadt verteilten Künstlerbrunnen sind teil der Touristischen Attraktionsreihe. Vom historischen Trog bis zum Wasser speienden Bürgermeister – überall in der Stadt plätschert es aus den kunstvollen Wasserlieferanten. Deshalb gilt Wangen auch als „Stadt der schönen Brunnen“. Sie werden mit eigenen „Brunnenführungen“ beworben.

Die von Künstlern gefertigten Figuralbrunnen hatten lange Zeit nur wenig konservatorischen Beistand gehabt und setzten verschiedenerlei Auflagen und Krusten an. Um diese Auflagerungen zu entfernen wurden bislang mechanische, abrassive und, oder nasschemische Verfahren zur Anwendung gebracht. Diese Arbeiten führten meist nur mittelfristig zu einer Verbesserung des Aussehens. Sach- und Fachkundige Konservierungskonzepte wurden bislang nicht strukturiert durchgeführt.
Dieser Bericht wird die bearbeitete Objektgruppe jüngerer Kunst- Kulturobjekte aus Bronze in der Konzeptdurchführung mit schonender Freilegung zeigen.
Ziel war und ist es in Rücksprache mit den Künstlern die künstlerische Aussagekraft und das allgemeine Erscheinungsbild wieder in neuer / alter Schärfe zu zeigen.

Die Vorabsituation an den Objekten in der Übersicht:

Im hier dargelegten Projekt handelt es sich um kulturelle/künstlerisch gefertigte Skulpturen, Plastiken und Brunnen, deren Aussagekraft durch Auflagen verfälscht wurde.
Herkunft der Auflagen:
Das Trinkwasser im Stadtgebiet entstammt aus dem Grundwasserpumpwerk Oflings, der Quelle Rempen sowie aus Wasserlieferung des Zweckverband Wasserversorgung Handwerksgruppe.

• Die Wasserhärte liegt zwischen 15° und 17° dH und entspricht dem Härtebereich 3.
• Die ermittelten Nitratwerte liegen weit unterhalb des nach der Trinkwasserverordnung zulässigen Grenzwertes von 50 mg/l.
• Es enthält keine Schadstoffrückstände aus Schädlings- und Pflanzenbehandlungsmitteln und ist in dem Versorgungsgebiet von so hoher Qualität, dass es ohne Vorbehandlung an die Verbraucher abgegeben werden kann.

So ist nach zu vollziehen, dass die Objekte durch teilweise millimeterdicke Kalk- und Mineralische Aufsinterungen in Verbindung mit mikrobiologischen Krusten, wie Algen und Moosen belegt waren.

Auch die Einwirkung von Vogel Kot und den Zersetzungsprodukten von Laub und Vegetabilien hatten den Objekten seit Jahren zugesetzt. Spaltkorrosion trat vornehmlich in Bereich von Mikrorissen und Schweißnähten auf. Kontaktkorrosion wurde bei aufgelagerten Tierexkremente und Baumblättern beobachtet. Die Wirkung der Spaltkorrosion zeigte sich beim Amtschimmelbrunnen im Zusammenhalt entlang von Schweißnähte. Entlang der einzelnen Gusssegmente wurden neben Spaltkorrosion auch Spannungsrisse nach der Reinigung sichtbar.
Hingegen die Flächen- bzw. Kontaktkorrosion führte nach der Freilegung meist nur zu einer Fleckigen und andersfarbigen Patina. Tiefere Ausschürfungen zeigten sich nur in Ausnahmefällen.
Das sehr kalkhaltige Wangener Wasser ist bei fast allen Objekten der Grund für die Kalksinterauflagen. Die dunkle Bronzepatina führte zu einem Aufheizen der Objekte in der Sonne, sodass die Verdunstung des Wassers zu den schnell wachsenden Kalksinterauflagen führte.
Vereinzelt waren durch Vandalismus wie Graffiti Sprayer oder Farbbeutel die Oberflächen belegt. Insbesondere an unzugänglicheren Bereichen fanden sich noch zurückgebliebene Farbreste die bei einer Behelfsreinigung durch Hochdruckreiniger zurückgeblieben waren.

Allgemeine Auf- / Zielvorgaben

Die drei Brunnen sollten ohne Chemie, ohne weitere Beschädigungen bei Erhaltung der Patina möglichst umweltfreundlich gereinigt werden. Nasschemische Verfahren waren wegen der Umweltverträglichkeit durch absäuern und den dabei erhaltenen Eintrag von Säuren und Metallsalzlösungen ins Abwasser untragbar. Auch die gesundheitsschädlichen Chemikalien & Gefahrenstoffe hätten erhöhte Schutzmaßnahmen für Mitarbeiter (wie z.B. langwierige Einsatzzeiten unter Schutzkleidung) & Passanten bedeutet.
Beim Sandstrahlen bestand die Gefahr, dass durch das abrassive Strahlen an der Oberfläche beste Voraussetzungen zum Anhaften neuer Algen und Kalksinter geschaffen werden. Gleichzeitig beschädigen und verfremden diese Strahlverfahren die Ausdruckskraft der Figuren.
„Wir suchten nach einem Verfahren, bei dem die Brunnen mit Ihren filigranen Figuren nicht beschädigt werden und trotzdem eine kraftvolle Reinigung der fest anhaftenden Verkrustungen stattfinden konnte.

Die Anforderungen der Objekte zur Erhaltung geben vor, welche Variante die schonendste sein kann und möglicherweise am effektivsten hinsichtlich der wirtschaftlichen Umsetzung ist. Kommunalverwaltungen legen aktuell Wert auf reduzierte Emmissionen von Schadstoffen und anderen Belastungen für die Bürger.

-die zu behandelnde Spalt- und Kontaktkorrosion die durch Vogel Kot, Zersetzungsprozesse und aufliegendes Laub voranschritten, sollten unterbunden werden. Ein Versiegelnder Schlussüberzug musste her.
-Der abschließende Überzug durch den Auf- /Eintrag von mikrokristallinem Wachs am Bronzeguss sollte präventiv die erneute Ansiedelung von Auflagen verringern und zu einer entkoppelnden Trennschicht führen.

Objekthintergründe und Zustandsbeschreibung:

1. Der Badstuben- oder Kopfwäscherbrunnen:

Der Badstuben- oder Kopfwäsche-Brunnen erinnert an eine der ehemaligen Badstuben der Reichsstadt. Er steht an der Stadtmauer am Argenufer vor dem ehemaligen Badstubengebäude und gehört zu den Figurenbrunnen in der Stadt. Die Brunnenplastik zeigt eine resolute Frau, die dem sich sperrenden Mann „den Kopf wäscht“. Der Brunnenwurde 1993 von Gisela Steimle aus Bad Urach-Sirchingen geschaffen.

Der allgemeine Zustand des Kopfwäscherbrunnen, hatte bei vormaligen Reinigungen durch andere Firmen eine abrassive Reinigung über sich ergehen lassen müssen. Das Abtragen der Auflagen durch Sandstrahlen mit Rubinstrahlgut, und auch nasschemische Verfahren und mechanische Abtragungen, hatte die „originale Gußhaut“ und Oberfläche verletzt. Insbesondere erhabene Partien der Skulptur hatten eine Unschärfe und porig zerschossene Oberfläche durch das Strahlgut bekommen.
Auf diesen stark strukturierten und neu modellierten Bereichen der Figurengruppe fanden Algen und Kalkaufsinterungen schnell und guten Halt.
Nach nur zwei Jahren wurde eine erneute Reinigung und Überarbeitung der Oberflächen notwendig geworden. Die Revision dieses in seiner Gußhaut veränderten Brunnens ging sogar über eine Reinigung hinaus. Die verletzten Partien sollten nach Rücksprache mit der Künstlerin Frau Steimle, partiell, via Polierstahl modellierend nachverdichtet werden.

2. Eselbrunnen oder Aesopbrunnen

Der Esel-Brunnen vor dem Gasthof „Stiefel“ am Eselberg bei der Eselmühle erinnert an eine Fabel des griechischen Dichters Aesop, in der ein Esel eine wichtige Rolle spielt. Die Geschichte erzählt von einem Bauern, seinem Sohn und einem Esel, die zunächst alle drei nebeneinander her zum Markt gehen. Unterwegs treffen sie verschiedene Zeitgenossen, die allerlei Ratschläge auf Lager haben.
Zuerst macht man sich über den Bauern und seinen Sohn lustig, weil sie den Esel nicht als Reittier benutzen. Als der Sohn reitet, kriegt er von Passanten einiges zu hören, weil er seinen armen alten Vater laufen lässt. Vater und Sohn tauschen daraufhin die Plätze, mit dem Erfolg, dass der Vater diesmal die Vorwürfe einstecken muss, weil er seinem kleinen Buben den Fußmarsch zumutet und es sich selber bequem macht.
Als dann beide auf dem Esel reiten, kreuzen ausgerechnet einige Tierfreunde ihren Weg, die sich für den ihrer Ansicht nach überlasteten Esel stark machen. Was dazu führt, dass Vater und Sohn schließlich den Esel zum Markt tragen. Da sie auf dem Nachhauseweg nicht zugleich den Esel und die erstandenen Getreidesäcke huckepack nehmen wollen, verkaufen sie schließlich das Tier. Der Figurenbrunnen wurde im Oktober 1985 übergeben.

Dieser Brunnen wurde seit über 20 Jahren keiner Grundrevision unterzogen, sodass am Sockel 4-6 mm dicke Kalksinterauflagen die Bronze verhüllten. Anders als beim Kopfwäscherbrunnen lag an der Basis und auch an der Säule hatte eine vornehmlich glatte und wenig porige Bronze im Untergrund vor.
Im oberen Bereich, der Figurengruppen war durch die Bedienung der drehbaren Figuren bei nur geringen Leitungswassereintrag wenig Auflagen von Kalksinter zu finden. Jedoch zeigte sich im oberen Bereich die jahrelange Einwirkung von Vogelkot und den Zersetzungsprozessen von eingetragenem Laub.

3. Amtsschimmel Brunnen

Der Amtsschimmel-Brunnen steht auf dem Vorplatz des Landratsamtes in der Lindauer Straße. Er war der erste der sechs Figurenbrunnen, die heute das Bild der Stadt Wangen zieren. Bei der Einweihung 1984 bezeichnete ihn der damalige Ravensburger Landrat, Dr. Guntram Blaser, als „Beitrag zur Selbstironie der Bürokratie“.
Das Kunstwerk des Aachener Bildhauers Bonifatius Stirnberg stellt ein auf einem Stapel von Akten und Ordnern schwebendes Pferd dar, das einen Wasserstrahl auf charakteristische Figuren wie den Dorfbüttel, den Oberamtsrat, die Bauersfrau, den Pfarrer, den jungen Brunnenhocker und auf die Stadtfrau mit ihrem Kind ergießt.
Alle Figuren sind beweglich. Er ist ein „Brunnen zum Anfassen“. Die Gelenke an Hals und Armen sind aus Edelstahl angefertigt. Der Brunnen steht bei einem Gewicht von 1,5 Tonnen fest auf dem Boden und bringt damit so viel auf die Waage wie 20 Beamte und 600 gefüllte Aktenordner.
Die Definition Amtsschimmel ist umstritten. Ob der Begriff von der Feuchtigkeit herrührt, die in früheren Amtsstuben zu herrschen pflegte und sich auf den Akten nach langer Lagerung oder durch zu lange Bearbeitung der sogenannte Amtsschimmel bildete, oder ob da der Beamte gemeint ist, der immer wiederkehrende Angelegenheiten stets nach dem gleichen Schema, einem „Simile“, erledigte und deswegen Schimmelreiter genannt wurde, steht dahin.

Auch dieser wies, ähnlich wie bei den anderen beiden Brunnen, Ablagerungen von Kalkaufsinterungen und Algen vor. Kein Schimmel, sondern Kalksinter.!!!

Die Reinigung / Freilegung:

Funktion der Methode Trockeneisreinigen:

und dem termischen Effekt zerstören die Verbindung des Schmutzes mit der Materialoberfläche und lösen die Verunreinigungen heraus. Anders als beim Strahlen mit anderen Medien, hinterlässt die Trockeneisreinigung keinen Sekundärabfall, da die Trockeneispartikel beim Aufprall in die Umgebungsluft sublimieren und somit vom Zustand über gehen. Kosten und Umweltauswirkungen der Sekundärabfallaufbereitung und –entsorgung werden eliminiert. Die Trockeneisreinigung ist umweltfreundlich, sicher und ungiftig, verursacht keine chemische Kontamination und reduziert oder eliminiert die Aussetzung des Arbeiters an gefährlichen Chemikalien oder Reinigungsmitteln.

Vorgehensweise:
Mehrere Auflagenarten konnten mit nur dieser einen Methode entfernt werden. Mikrobiologische und organische Auflagen wie Algen, Moose, Bakterienteppiche waren leicht zu reinigen. Auch Kalsinterauflagen wurden im selben Arbeitsgang entfernt.
Der Kopfwäscherbrunnen sowie der Aesop-Brunnen, wurden örtlich demontiert um deren Funktionsweise technisch zu überarbeiten. Im städtischen Bauhof wurden die technischen Defekte der Brunnen behoben. Danach erfolgte die Reinigung.
Der gesamte Amtschimmelbrunnen mit zahlreichen Figuren musste jedoch vor Ort gereinigt werden. Dieser Brunnen wäre auch nur schwer demontierbar gewesen.

Nach der Befreiung von Algen, Moosen und Kalk mit dem Trockeneisstrahlgerät wurde offensichtlich, dass partielle Nachpatinierungen metallisch glänzenden Bereiche folgen musste. Diese Bereiche entstanden durch einer Art Pseudoamorphe Symbiose zwischen der Korrosion der Bronzepatina und der Kalksinterung, welche untrennbar ineinander hingen und bis auf die Oberfläche entfernt wurden. Die Gusshaut blieb hierbei unverletzt.

Das Trockeneisreinigungssystem ohne abrasive Medien in Form von recyceltem CO2 Pellets welche die Oberflächen nicht beschädigen, konnten die Skulpturen hervorragend frei legen. Die Kombination aus gut regulierbarem Stahldruck, Strahlgutmenge und kinetischer Aufprallenergie durch den Einsatz der MERN- Düsentechnologie von der Firma Coldjet, waren neue Möglichkeiten für diese Freilegungsmethode.

Ausgezeichnet haben sich bei diesem Projekt die Vielzahl an verschiedenen Düsen für unterschiedliche Einsatz- und Anwendungsbereiche genauso wie die patentierte MERN-Technologie die es möglich machte durch die einfache Bedienung eines Hebels mehrstufig die Größe der Pellets zu bestimmen, bis zum Schluß nur noch feine Partikel aus der Düse austraten. Somit kann man mit nur einer Düse hartnäckige Verschmutzungen entfernen oder sensible Reinigungen durchführen. Die Systeme von Coldjet sind nicht nur bei Bedienung und Transport leicht zu bedienen, sondern auch robust und bietet eine hohe Flexibilität in den Anwendungsbereichen durch eine Vielzahl an Düsen und Applikatoren.

Die Ergebnisse

Die Reinigung Die Schlußbehandlung mit Nachpatinierung und Schutzüberzug mit Wachs, wurde ähnlich dem des Kopfwäscherbrunnens durchgeführt.

Mit einem schützenden Schlußüberzug aus Wachs wurde die Reinigung, Freilegung und Konservierung abgeschlossen.

Die Kalkulation im engen Zeitfenster der Restaurierungen dieser Objekte konnte nur mit Hilfe von Cold Jet’s Trockeneisstrahlsystemen umgesetzt werden. Alle mikrobiologischen Auflagen und Vogelkot wurden restlos entfernt. Die filigranen Details der Brunnenfiguren konnten erhalten bleiben. Selbst kleinste Konturen wie Stäbe oder Faltenwürfe in der Kleidung der Figuren wurden restlos gesäubert.
„Wir konnten mit 2 Mitarbeitern und den Gerätschaften von Cold Jet realistisch gesehen etwa 20 % des Stundenaufwandes reduzieren.“ sagt Nowak. „Natürlich wurden die anderen Verfahren auch kontrolliert angewandt . Besser war es jedoch mit den Strahlgeräten von Cold Jet, da die metallische Chemie/ Patina nicht angegriffen wurde und nicht gänzlich nachpatiniert werden musste.“ Bei den hier gezeigten Bronzebrunnen konnten die Vorzüge der Trockeneisreinigung (kein Sekundärabfall, schonende und dennoch zügige sowie saubere Reinigung, vielseitige Einsetzbarkeit dieses Verfahrens und Gerätes) maximal genutzt werden und die einmaligen Objekte schonend gereinigt werden.
Besonders haben Herr Nowak die genaue Einstellbarkeit von Strahldruck, die feine Dosierbarkeit des Strahlmediums und die Vielzahl an Düsenformen für Sonderanwendungen gefallen. Besonders wichtig war die Cold Jet MERN-Düse, da auf den Brunnenoberflächen, verschiedene Oberflächenarten vorhanden waren. Durch die patentierte MERN-Technologie war es möglich anhand eines Hebels mehrstufig die Größe der Pellets zu bestimmen, bis zum Schluß nur noch feine Partikel aus der Düse austraten. Somit kann man mit nur einer Düse hartnäckige Verschmutzungen entfernen oder sensible Reinigungen durchführen. Die Wahl ist auch auf Cold Jet gefallen, weil die Systeme einfach zu bedienen sind, leicht zu transportieren, robust und eine hohe Flexibilität in den Anwendungsbereichen durch eine Vielzahl an Düsen und Applikatoren bieten.
Dirk Nowak fasst zusammen: „Die Geräte von Cold Jet sind nicht gerade günstig, jedoch die Flexibilität mit Sonderdüsen und Applikatorenvarianten machen die Produkte von Cold Jet für uns besonders und in Ihrer Art unverzichtbar. Die zuverlässige Lieferung, termingerecht mit einsatzbereitem Gerät und Einweisung gleich zum Anfang hat mich beeindruckt und überzeugt, nicht nur das richtige Gerät, sondern auch den richtigen Partner in meiner Nähe zu haben. Wir planen bereits weitere Projekte mit Cold Jet Trockeneissystemen.“