Grüne Metamorphosen

Forschung

19.02.2024
Karten, Restaurierung
Mikroskopische Aufnahme von grünlichen Splittern.

Grüne Kupferpigmente, mit denen man Karten in Atlanten kolorierte, können sich braun verfärben und das Papier abbauen.

Autorin: Christa Hofmann

Grüne Kolorierung von Karten

Amsterdam entwickelte sich im 17. Jahrhundert zum Zentrum der Kartenherstellung. Große Verlage wie Valk und Schenk stellten für ihre Kund*innen einzelne Karten zu Atlanten zusammen. Die Produktion von Atlanten erreichte in der Barockzeit eine Hochblüte. Anfangs wurden Karten aus künstlerischen Gründen koloriert, was zu einer Wertsteigerung führte. Im 17. Jahrhundert entwickelte sich die Kolorierung von Grenzen und Flächen, um die Karten für den Unterricht und die militärische Nutzung leichter lesbar zu machen. Um die Sichtbarkeit der schwarzen Druckfarbe zu bewahren, wählten die Koloristen lasierende Farben in Rot, Gelb, Blau und Grün (Abb. 1). Die Verlage beschäftigten professionelle Koloristen oder vergaben diese Tätigkeit in Heimarbeit. Vermutlich kolorierten häufig Frauen und auch Kinder Karten zu Hause (Linde, 2020).

Abb. 1: Die Darstellung der Welt im Atlas KAR 393.686-E.K (1) von Gerhard Valk und Peter Schenk, Amsterdam 1708.

Die Auswahl an Grünpigmenten war bis ins 19. Jahrhundert eingeschränkt. Für Karten wurden gerne günstige, lasierende Kupfergrünpigmente wie Grünspan verwendet (Enzel et al., 2021, Gautier, 1708). Grünspan stellte man aus Kupferplatten in Kontakt mit Essigsäure her. Dabei bildet sich Kupferacetat, ein Korrosionsprodukt von Kupfer. Je nach Herstellungsart und Zusatzstoffen wie Ammoniumchlorid und Urin, entstehen dabei auch andere Kupfersalze (Banik und Stachelberger, 1984). Die kräftige Farbe changiert von kühlem Grün bis Blau-Grün. Um wärmere Grüntöne zu erzielen, mischte man die Kupferpigmente manchmal mit organischen Farbstoffen wie Saftgrün, Schüttgelb oder Safran.

Im Laufe der Alterung und vermutlich unter dem Einfluss von Feuchtigkeit kann die grüne Farbe auf die Rückseite des Papiers durchdringen. Dieser Durchschlag beginnt sich braun zu verfärben. In einem weiteren Stadium wird auch das Grün auf der Vorderseite Grün-Braun bis Braun. Das Papier verliert seine Flexibilität und hält mechanischen Belastungen wie dem Umblättern der Seiten in einem Atlas nicht mehr stand und bricht (Abb. 2). In der Folge kann es zum Verlust ganzer Teile kommen. Diese Veränderungen werden durch die Kupferionen der Grünpigmente verursacht, welche die Oxidation und den damit verbundenen Abbau der Cellulose beschleunigen. Die Papierfasern bestehen aus Cellulose. Der Abbau der Cellulose führt dazu, dass die langen Flachsfasern des handgeschöpften Papiers kürzer werden und das Papier seine Biegsamkeit verliert. Dieses Schadensphänomen wird auch als Kupferfraß bezeichnet.

Abb. 2: Verbräunung auf der Rückseite und Fehlstelle im Falzbereich in Atlas KAR 393.686-E. K (3).

Untersuchung von kolorierten Atlanten

In einem Projekt des Instituts für Restaurierung der Österreichischen Nationalbibliothek wurden 163 kolorierte Atlanten aus den Jahren 1580 bis 1720 aus dem Bestand der Kartensammlung untersucht. Der Zustand der grünen Kolorierung wurde in fünf Kategorien eingeteilt: von unbeschädigt (I) bis zu starker Verbräunung mit Brüchen (V). In 9% der Atlanten befinden sich Karten der Zustandskategorie V. Innerhalb eines Atlas kann es verschiedene Stadien der Veränderung grünen Kolorits geben, da die Verlage die Atlanten oft aus Karten unterschiedlicher Herkunft zusammenstellten. Die Zusammensetzung der Grünpigmente und deren Auftrag variieren in vielen Fällen innerhalb eines Buches. Zusatzstoffe im Pigment, das verwendete Bindemittel sowie Leimung und Alaungehalt des Papiers sind Faktoren, welche den Zustand beeinflussen. Die Karten wurden mit tierischem Leim an Fälzen in das Buch geklebt. An den Stellen der Verklebung ist das Grün manchmal erhalten (Abb. 3). Der Leim scheint die destruktive Wirkung der Kupferionen einzudämmen.

Abb. 3: Grüne Kolorierung im Falzbereich von Atlas KAR 393.686-E. K (3).

Das Institut für Restaurierung wählte acht Atlanten mit starken Schäden in der grünen Kolorierung für eine weitere Untersuchung und Konservierung aus. Faserproben von herausgebrochenen Stellen wurden im Lichtmikroskop und im Rasterelektronenmikroskop1 mit neuem handgeschöpftem Papier aus Flachsfasern verglichen. Die Verkürzung der Fasern beim durch Kupferpigmente geschädigten Papier ist deutlich sichtbar (Abb. 4 und 5). Die Analyse der Cellulose bestätigte den starken Abbau des Papiers (Potthast, 2023). Scans mit einem Röntgenfluoreszenzgerät zeigten hohe Kupferintensitäten in gebräunten Bereichen. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Kupferionen auf gegenüberliegende Papierseiten wandern (Jembrih-Simbürger, 2023). Aufgrund der Gegenwart von Schwefel und Kalium sowie der Reaktionen von Anfärbe-Lösungen nehmen wir an, dass das Papier unter Zusatz von Alaun geleimt wurde.

Abb. 4: Flachsfasern von neuem Papier im Durchlichtmikroskop, 100x.
Abb. 5.: Flachsfasern von durch Kupfergrün geschädigtem Papier im Durchlichtmikroskop, 100x.

Die Konservierung von ausgewählten Atlanten

In einem ersten Projektteil wurden vier Atlanten für eine Konservierung ausgewählt, deren Ziel es ist, den gealterten Zustand zu stabilisieren. Die ursprüngliche grüne Farbe kann nicht wiederhergestellt werden. Die geschädigten Fasern bleiben kurz und das Papier somit brüchig. Durch unsere Maßnahmen wollen wir verhindern, dass der Abbau des Papiers weiter voranschreitet und Teile der Karten verloren gehen (Abb. 6).

Abb. 6: Detail der Karte des Kirchenstaats im Atlas KAR 393.686-E. K (3).

In einem früheren Forschungsprojekt stellten wir die stabilisierende Wirkung von Komplexbildnern und Antioxidantien auf Papier mit Kupfergrünpigmenten fest (Hofmann et al., 2015). Komplexbildner hüllen die Kupferionen ein und vermindern dadurch ihre destruktive Wirkung. Antioxidantien fangen Peroxidverbindungen ein und unterbinden Oxidationsreaktionen. Wir entschieden uns, stark gefährdete Bereiche von Karten in den Atlanten mit Komplexbildnern zu behandeln. Eine alkoholische Lösung des Komplexbildners wurde mit dem Pinsel auf der Rückseite von stark gebräunter Kolorierung lokal aufgebracht (Abb. 7). Mit Kupferindikatorpapieren überprüften wir die Wirkung der Maßnahme.

Abb. 7: Lokales Einbringen des Komplexbildners auf der Rückseite einer Karte.

Zur mechanischen Stabilisierung wurden brüchige und gefährdete Stellen in den Karten mit Japanpapier von der Rückseite gesichert (Abb. 8).

Stellen auf den Karten, die beim Blättern umgebogen werden, sind besonders gefährdet. Das langfaserige und doch dünne Japanpapier unterstützt das geschädigte Hadernpapier. Um Feuchtigkeit und die Migration von Kupferionen zu verhindern, beschichteten wir getöntes Japanseidenpapier (4g/m²) mit Hydroxypropylcellulose (Hofmann et al., 2016). Die trockene Klebestoffschicht kann mit in Alkohol getränkten Kompressen aktiviert werden. So ist es möglich, mit minimaler Feuchtigkeit zu arbeiten und die Wanderung von Kupferionen im Papier zu verhindern. In den Klebstoff wurden als zusätzlicher langfristiger Schutz Antioxidantien eingebracht. Durch die Sicherung konnten Risse geschlossen und umgeknickte Teile zurückgeführt werden (Abb. 9).

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Abb. 8: Detail der Karte des Kirchenstaats von der Rückseite.
Abb. 9: Detail der Karte des Kirchenstaats nach der Sicherung mit Japanpapier.

Das dünne, getönte Papier fällt auf dem braunen Untergrund kaum auf. Die Karten bleiben jedoch auch nach der Konservierung fragil und bedürfen einer sorgsamen Handhabung. Konstante Aufbewahrungsbedingungen tragen zur Erhaltung der Atlanten bei.

Wir planen eine regelmäßige Kontrolle der behandelten Werke. In einem zweiten Projektteil werden weitere Atlanten konserviert. In Kooperation mit den Akademien der bildenden Künste in Wien und Stuttgart, der TU Wien, der Slowenischen Nationalbibliothek und der Universität für Bodenkultur Wien arbeiten wir an der Prüfung und Weiterentwicklung der Stabilisierung von Kupfergrünpigmenten.

Das laufende Konservierungsprojekt kann durch Spenden unterstützt werden: https://www.onb.ac.at/mehr/foerdern/spenden/atlanten-bewahren

Über die Autorin: Frau Mag. Christa Hofmann ist Leiterin des Instituts für Restaurierung der Österreichischen Nationalbibliothek.

Literatur:

Banik, Gerhard und Stachelberger, Heribert (1984) “Phänomene und Ursachen von Farb- und Tintenfraß”. In Wiener Berichte über Naturwissenschaft in der Kunst, Bd. 1/1984, Hrsg. Alfred Vendl, Bernhard Pichler, Hochschule für angewandte Kunst in Wien 1984, S. 189–202.

Enzel, Kathrin, Oliver Hahn, Susanne Knödel, Jochen Schlüter (2021) „Farbe trifft Landkarte“, Ausstellungskatalog, Manuscript cultures 16, Hamburg 2021: S. 23–33, 37-39, 65–66, 105–106.

Gautier, H. (1708), L´Art de laver ou la nouvelle manière de peindre sur le papier, François Foppens, Brusselles 1708: S. 41–42.

Hofmann, Christa, Andreas Hartl, Kyujin Ahn, Kristina Druceikaite, Ute Henniges, Antje Potthast (2015) “Studies on the Conservation of Verdigris on Paper”; Restaurator 36 (2) 2015, S. 147–182.

Hofmann, Christa, Andreas Hartl, Kyujin Ahn, Kristina Druceikaite, Ute Henniges, Anje Potthast (2016) “Stabilization of Verdigris: Application of Research in Conservation Practice”. In Journal of Paper Conservation Vol. 17, Nos. 3-4, 2016, S. 88–99.

Jembrih-Simbürger, Dubravka und Smolorz, Agata (2023), interner Analysenbericht 103_2023, Akademie der bildenden Künste Wien, Naturwissenschaften und Technologien in der Kunst, Wien 2023.

Linde van de, Benjamin (2020) “Von der angewandten Farbe zur funktionalen Kolorierungsmethode. Zur Entwicklung der Kolorierungsformen von Verlagslandkarten in der Zeit des späten 16. bis frühen 19. Jahrhunderts.“ MEMO_quer 1 (2020). Pdf-Format, doi: 10.25536/2020q001, letzter Zugriff am 15.12.2023.

Potthast, Antje (2023) interner Analysenbericht, Determination of MWD and Carbonylgroups with MALLS/RI in DMAc/LiCl, Universität für Bodenkultur, Chemie Department, Wien 2023.

Fußnoten:

1 Die Rasterelektronenmikroskopuntersuchung wurde am USTEM der TU Wien von Karin Whitmore durchgeführt.

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