St. Marien zu Bergen auf Rügen

Klimamonitoring, Anlass und Ergebnisse

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Leider ist das vergangene Jahrhundert nicht spurlos an den Wandmalereien in der Bergener Marienkirche vorübergegangen. Klima- und Umweltbelastungen haben ihnen so schwere Schäden zugefügt, dass sie heute akut vom Verlust bedroht sind. Schon mit bloßem Auge ist ihre zunehmende Verblassung unübersehbar. Nicht in allen “hellen Flecken” ist die Malerei verloren, aber sie ist durch Gipskrusten verdeckt, von denen auch sonst kein Quadratzentimeter der Bilder verschont blieb. Was möglicherweise mit der 1934 installierten Warmluftheizung der Kirche begann, haben in vergangenen Jahrzehnten Hausbrand und die im Heizkraftwerk Bergen Süd verfeuerte Rohbraunkohle vollendet: Kalk aus dem Bindemittel der Farben und des Putzes hat sich unter dem Einfluss von Feuchtigkeit und Rauchgasen in Gips umgewandelt. Durch Bauschäden eingedrungenes Wasser, aber auch “Schwitzwasser” löst den Gips aus dem Putz und der Malschicht heraus und transportiert ihn an die Oberfläche der Malerei, wo er als grauer Schleier auskristallisiert. Bei periodischen Klimaschwankungen auftretendes Tauwasser löst den Gipsschleier regelmäßig wieder an. Er kristallisiert schließlich zu einer kompakten glasigen Kruste, welche die Malerei vollständig in sich einschließt.

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Daraus ergeben sich die eigentlichen Gefahren, wie die beiden unter dem Rasterelektronenmikroskop aufgenommenen Querschnitte zeigen: Die vergipste Malschicht (A) reagiert auf Klimaschwankungen mit Quellen und Schwinden. Der verhältnismäßig spröde Putz (B) kann diese Bewegungen nicht aufnehmen. Die resultierenden Spannungen führen sukzessive zum Abscheren der Malerei vom Putz, im Bild erkennbar an den mit roten Pfeilen markierten Rissen. In wiederholten Lösungs- und Kristallisationszyklen wandert der Gips in die Risse zwischen Putz und Malschicht (C), wo weiteres Wachstum der Gipskristalle (D) schließlich zum Absprengen der Malerei (A) von der Wand führt.

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Wie diese Beispiele verdeutlichen, müssen für das Überleben der Malereien Klimaschwankungen verringert und Tauwasser vermieden werden. Deren wesentliche Ursachen wurden in einem von 2005 bis 2006 durchgeführten Klimamonitoring festgestellt:

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Eine vermeidbare Tauwasserquelle ist beispielsweise das Vorwärmen der Kirche mit der Bankheizung: Ein Vergleich der Heizkurve (A) mit der absoluten Luftfeuchte (B) zeigt, dass die Heizung nicht über die gesamte Betriebszeit (C) die Luftfeuchte beeinflusst, sondern erst nach einer knappen Stunde (D). Ab diesem Zeitpunkt verursacht die Heizung jedoch einen so starken Anstieg der Luftfeuchte, dass es zu Tauwasserbildung an den kalten Wandoberflächen kommt (E).

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Das Vorwärmen der Kirche mit der Bankheizung schadet jedoch nicht nur den Malereien. Es ist auch nahezu wirkungslos, wie diese beiden Diagramme zeigen: Unabhängig davon, ob die Bankheizung (A) ganze 9 Stunden (B) oder nur 1 ½ Stunden (C) läuft, bewirkt sie lediglich eine Erhöhung der Raumtemperatur um 2 Kelvin (D).

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Die zweite wesentliche Ursache für Tauwasserbildung ist das Lüften der Kirche zur falschen Zeit: An den ersten schönen Tagen im Frühling wird es draußen nicht nur wärmer (A), sondern auch wesentlich feuchter (B) als in der Kirche. Die an sich schon recht feuchte Luft in der Kirche (C) wird an solchen Tagen beim Lüften durch die offene Tür (D) nicht etwa trockener, sondern feuchter, relativ (E) wie absolut (F). Die warme Außenluft kühlt in der Kirche herunter und lädt dabei ihre Feuchtigkeit als Kondenswasser an den Wänden ab (G). Der Raum erholt sich auch während der Schließzeiten (H) nicht, er wird durch das Lüften im Frühjahr regelrecht mit Feuchte aufgeladen (J).

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Aber auch wenn es draußen trockener als in der Kirche ist, kann das Lüften zu gefährlichen Klimaschwankungen führen: Die blaue Kurve dokumentiert einen Absturz der relativen Luftfeuchte vor der Wandmalerei im Chor um 13% innerhalb von einer Stunde, der – wie an der gelben Kurve abzulesen ist – durch das geöffnete Westportal verursacht wurde.

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Wie gefährlich bereits so kurzzeitige Klimaschwankungen für Malereien sind, zeigen die besonders auffälligen Schäden in der Paradiesdarstellung an der Chornordwand.

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Dieser Bereich ist von Oktober bis April der Mittagssonne ausgesetzt, die hier – wie die blauen Kurven zeigen, innerhalb von einer halben Stunde Schwankungen der relativen Luftfeuchte von über 20% hervorruft.

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Auch die Westwand des Südquerhauses fällt durch besonders charakteristische Wandmalereischäden auf – hier in türkis, pink und grün kartiert. Untersuchungen ergaben, dass die Wand noch in 4m Höhe das ganze Jahr hindurch über die gesamte Mauerstärke von ca. 1m stark durchfeuchtet ist.

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Da diese Wand besonders stark der Witterung ausgesetzt ist, wurde ihre Schlagregenbelastung untersucht. Im oberen Teil des Diagrams sind blau die stündlichen Regenmengen aufgezeichnet, die im Verlauf eines Jahres auf das Mauerwerk treffen. Die Spitzenwerte liegen bei über 10 Litern pro Quadratmeter. Es ist bekannt, dass mittelalterliche Backsteine sehr schnell sehr große Wassermengen aufnehmen, während die Trocknung um den Faktor 10 bis 100 langsamer verläuft. Trotzdem reichten die Schlagregenereignisse allein nicht für die Erklärung der hohen Mauerfeuchten, da sie durch verhältnismäßig lange Trockenperioden von bis zu 3 Wochen unterbrochen waren.

Offenbar wird die Trocknung der Mauer durch Kondenswasser kompensiert, das – wie im unteren Teil des Diagramms violett dargestellt – auf der Außenseite der Mauern fast täglich auftritt.

Restaurator Andreas Weiß



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