insiTUMlab. Analytische Infrastruktur für zerstörungsfreie in-situ Studien des Kulturerbes

• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Analytische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492717225

Das übergeordnete Ziel unserer geplanten Forschung ist der Einsatz modernster zerstörungsfreier, mobiler, vielseitiger und komplementärer Technologien zur vollständigen, nicht-invasiven Materialcharakterisierung, Dokumentation und Überwachung von architektonischen Oberflächen und Kunstwerken direkt vor Ort. Die insiTUMlab Core Facility wird mit internen/TUM-Partnern und externen Stakeholdern für eine durchdachte Sicherung unserer regionalen und nationalen Vergangenheit und Kultur zusammenarbeiten. Eine umfassende und symbiotische Zusammenarbeit zwischen den experimentellen Wissenschaften, den Geisteswissenschaften, dem Konservierungssektor, den Umwelt- und Informationswissenschaften wird zu herausragenden Entdeckungen bei der Untersuchung der Materialien der Vergangenheit beitragen, um eine umfassende Dokumentation zu erstellen und angemessene Konservierungs- und/oder Restaurierungsstrategien zu formulieren, mit der Mission, die vergangenen Kulturdenkmäler und Meisterwerke der Menschheit für zukünftige Generationen zu erhalten. Die neue Forschungsinfrastruktur (research infrastructure, RI) wird hochmoderne, komplementäre Technologien zu denen der verschiedenen Institutionen in München, Bayern und Deutschland anbieten. Es wird sich auf die Erforschung und Entwicklung neuer Methoden konzentrieren, die es den Kooperationspartnern und Anwendern ermöglichen, innovative analytische Verfahren in ihre Analyseprotokolle/Projekte und in die Konservierungspraxis einzuführen. Unsere vorgeschlagene Forschung wird den Stand der Technik durch die Bereitstellung eines neuartigen und robusten Analysewerkzeugs für die nicht-invasive In-situ-Identifizierung und Kartierung von organischen und anorganischen Verbindungen/Materialien voranbringen. Wir werden eine makroskalige multimodale spektrale Bildgebungseinheit optimieren, die Hyperspectral Reflectance Imaging Spectroscopy (HIS, zwei Kameras, die einen Spektralbereich Vis-NIR-SWIR von 400 bis 2500 nm abdecken) und Makro-Röntgenfluoreszenz (MA-XRF) mit einem hochauflösenden 3D-Mikroskop für die in-situ Dokumentation, Materialcharakterisierung und Kartierung von Kunstwerken und architektonischen Oberflächen kombiniert. Die multimodale Bildgebungseinheit wird in der Lage sein, elementare und molekulare Mappings zu erfassen. Die Kombination von chemischen Mappings und hochvergrößernden Bildern wird der Schlüssel für die Analyse der Mikroheterogenität der untersuchten Oberfläche und die genaue Dokumentation ihrer physikalischen Eigenschaften sein, z.B. Farbe, Rauheit, etc. Das Hyperspectral-Imaging-System wurde mit Mitteln aus dem Großgeräteprogramm der DFG finanziert. Das Makro-Röntgen-Fluoreszenz-Imaging-System wurde kürzlich mit Mitteln der TUM angeschafft. Die neue RI wird der notwendige nächste Schritt sein, um die Instrumente in einem geregelten Rahmen einer größeren Anzahl von Nutzern zur Verfügung zu stellen.

• DFG-Verfahren: Gerätezentren
• Großgeräte: Handheld Raman spectrometer
• Gerätegruppe: 1840 Raman-Spektrometer
• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Anwendungspartner: Bayerische Staatsgemäldesammlungen München; Doerner-Institut
• Beteiligte Institution: Bayerische Staatsgemäldesammlungen München; Doerner-Institut
• Leiter: Professor Dr. Thomas Danzl