Kunstwerke vor Klimaschäden schützen

01.03.2017
Fast eine halbe Million Euro für die Forschung: Der hessische Wissenschaftsminister Boris Rhein überreichte den Förderbescheid an Projektleiter Prof. Dr. Steven Lambeck, Hochschulpräsident Prof. Dr. Karim Khakzar sowie die Projektpartner aus der Wirtschaft und dem Kulturbereich. Foto: Hochschule Fulda

Hochschule Fulda entwickelt neue technische Lösung für dezentrale Klimatisierung von Museen / Land Hessen fördert das Projekt

Mit rund 499.000 Euro aus dem Forschungsförderprogramm LOEWE fördert das Land Hessen ein Projekt der Hochschule Fulda zur präventiven Vermeidung von Klimaschäden an Kulturgütern. Der Hessische Minister für Wissenschaft und Kunst, Boris Rhein, hat am Donnerstag dieser Woche dem Projektleiter Prof. Dr. Steven Lambeck, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, den Förderbescheid überreicht. Der Fuldaer Wissenschaftler will gemeinsam mit einem Team aus Studierenden und Doktoranden sowie zwei Projektpartnern aus der Wirtschaft neuartige Klimamodule entwickeln, die mit Hilfe eines drahtlosen Sensornetzwerks und einer intelligenten Regelung die Museumsklimatisierung einen großen Schritt voranbringen sollen.

Strenge Vorgaben für Raumklima in Museen

„Museen, die in denkmalgeschützten Altbauten untergebracht sind, haben dringenden Bedarf an neuen technischen Lösungen“, erklärt Lambeck. Die Regelung der Luftfeuchte, die für die präventive Konservierung von Kunstgegenständen besonders wichtig sei, stelle in solchen Gebäuden eine große Herausforderung dar. Hinzu komme, dass der Nachweis einer guten Kontrolle über das Raumklima eine Voraussetzung sei, damit Kunstgegenstände als Leihgaben zur Verfügung gestellt und auf diese Weise einem breiten Publikum zugänglich gemacht werden könnten. „Unser Projekt soll durch eine verbesserte Klimatisierung von Museen und Ausstellungsräumen dazu beitragen, dass auch in kleineren, regionalen Ausstellungen hochwertige Kunst gezeigt werden kann“, führt Lambeck aus. Das sei momentan nur eingeschränkt möglich, da die strengen Vorgaben für die Raumklimatisierung nicht immer eingehalten werden könnten.

Effiziente Lösung ohne zentrale Klimaanlage

Weil der Einbau zentraler Klimaanlagen in denkmalgeschützten Gebäuden oft nicht möglich ist und zudem sehr teuer wäre, werden in den betroffenen Gebäuden derzeit dezentrale Klimageräte eingesetzt. Doch diese erlauben eine nur sehr ungenaue Kontrolle des Raumklimas. Insbesondere die Entfeuchtung lässt sich in den meisten Fällen gar nicht regulieren. Die Folgen für die Kunstwerke können verheerend sein: Extremwerte und starke Schwankungen der Luftfeuchtigkeit verursachen oft irreparable Schäden an wertvollen Gemälden, Skulpturen und Dokumenten. Ausgestellte Kulturgüter sind besonders gefährdet. „Wenn bei Regenwetter beispielsweise eine Schulklasse ins Museum kommt, steigt die Luftfeuchtigkeit sehr schnell extrem an“, erklärt Lambeck.

Präzise steuerbar und geräuscharm

Die neu zu entwickelnden Klimamodule sollen erstmals eine genaue Kontrolle und präzise Regulierung der Luftfeuchtigkeit erlauben. Dazu sollen sie Luftbefeuchtung und Entfeuchtung in einem Gerät vereinen. Statt der bisher üblichen, meist lauten Kompressortechnik sollen moderne Halbleiter-Wärmepumpen ohne bewegliche Teile zum Einsatz kommen, die sowohl geräusch- als auch wartungsarm sind und deren Leistung sich im Gegensatz zum Kompressor kontinuierlich und sehr exakt anpassen lässt. Auch unter Umweltgesichtspunkten bietet die neue Technik Vorteile: Bei der Entsorgung fallen keinerlei brennbare, giftige oder klimaschädliche Flüssigkeiten an.

Intelligente, lernende Regelung

Gesteuert werden sollen die neuen Klimamodule von einer intelligenten Regelung, die adaptiv arbeitet. Das heißt, sie lernt, wie sich die Aktionen des Systems auf die Luftfeuchtigkeit im Raum auswirken. So entsteht ein Regelungsverhalten, das sich nach und nach den lokalen Eigenheiten anpasst. Dazu bezieht das System bisher unberücksichtigte Parameter des Ausstellungsraums ein: Gebäudeverhalten, Besucherzahl, lokales Klima sowie Art und Anzahl der Ausstellungsstücke. Auch Wettervorhersagen können berücksichtigt werden. Ein Netzwerk aus neu entwickelten Funksensoren soll laufend Raumklimadaten in das System einspeisen und somit zur Datenbasis der Regelung beitragen. Während des Betriebs werden die Messwerte der drahtlosen Sensoren mit dem Sollwert verglichen. Ein Regelungsalgorithmus soll dann bestimmen, ob und mit welcher Leistung die Raumluft entfeuchtet werden muss. All dies soll das System ohne menschliches Eingreifen bewerkstelligen.

Mehrmonatige Feldtests in Museen

„Ziel unseres Projektes ist es, Kulturgüter bestmöglich zu schonen und gleichzeitig einem deutlich breiteren Publikum zugänglich zu machen - durch den Einsatz der intelligenten Regelung sogar zuverlässiger und bei niedrigerem Personaleinsatz“, betont Lambeck. Aus diesem Grund schließt das Projekt auch die Entwicklung eines kundennahen Bedien- und Wartungskonzepts ein. Nach der Laborphase an der Hochschule Fulda sind mehrmonatige Feldtests im Städel Museum in Frankfurt am Main sowie bei in Schloss Fasanerie (Eichenzell) der Kulturstiftung des Hauses Hessen vorgesehen.

Erfahrungsbasis der Hochschule Fulda

Seit 2006 schon werden an der Hochschule Fulda Forschungs- und Entwicklungsprojekte zum Klimamanagement in der präventiven Konservierung durchgeführt. Im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik befasst sich das Fachgebiet Regelungstechnik mit der anwendungsnahen Entwicklung von Komponenten der Regelungs- und Automatisierungstechnik. Der Fachbereich verfügt über einen Messstand zur Simulation verschiedener Abweichungen des Raumklimas. Hier kann das neue System im Labormaßstab getestet werden. Die Ergebnisse des Projekts sollen Ende 2018 vorliegen.

Projektpartner:
Michael Kirner, Lorsch
Die Firma verfügt über viele Jahre Erfahrung in der Beratung von Museen und Ausstellungen hinsichtlich der Klimatisierungstechnik.
HKE GmbH, Petersberg
Das Unternehmen fertigt seit fast 20 Jahren Steuergeräte und kundenspezifische Elektronik im Bereich der Gebäude- und Anlagentechnik


Assoziierte Partner:
Städel Museum, Frankfurt am Main
Die Konservatoren des Museums und andere Anwender von Klimatechnik stehen dem Projekt beratend zur Seite. Sobald ein validierter Prototyp für einen Test unter Realbedingungen bereitsteht, kann dieser praxisnah in den Räumlichkeiten des Museums erfolgen. Die Museumsmitarbeiterinnen und -mitarbeiter testen den Prototyp parallel aus Anwendersicht.
Kulturstiftung des Hauses Hessen, Kronberg im Taunus
Die Kulturstiftung des Hauses Hessen  ist eine Familienstiftung, die sich den Erhalt der Kulturwerte des hessischen Fürstenhauses auf die Fahnen geschrieben hat. Dazu gehört unter anderem eine umfangreiche Kunstsammlung, die größtenteils im stiftungseigenen Museum Schloss Fasanerie in Eichenzell bei Fulda ausgestellt ist. In früheren Forschungs- und Entwicklungsprojekten zum Klimamanagement in der präventiven Konservierung hat die Hochschule Fulda bereits mit diesem Partner zusammengearbeitet.

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