Gemäldeforschung

Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) verfügt über die einzige Anlage in Deutschland, in der Gemälde mit Neutronen bestrahlt und autoradiographisch untersucht werden können. Dank der Kooperation mit dem HZB ist es der Berliner Gemäldegalerie seit nunmehr über 25 Jahren als einzigem Museum weltweit möglich, die Neutronenautoradiographie (NAR) systematisch anzuwenden und in ihre Museumsarbeit einzubeziehen.

Das Instrument und die Methode

Die Neutronenautoradiographie ist eine technisch aufwändige, aber äußerst effektive Methode zur Untersuchung von Gemälden. Die besonderen Vorteile: Zum einen kommt die Methode ohne Probenentnahme aus und zum anderen gibt sie ein Abbild der ganzen Bildfläche wieder. Das Prinzip: Die zu untersuchenden Gemälde werden mit Neutronen bestrahlt. Dabei treten die Atomkerne der chemischen Elemente, aus denen die Farbpigmente bestehen, mit den Neutronen in Wechselwirkung. Als Folge werden Neutronen in einen Atomkern der Farbpigmente eingebaut. Dieser wird radioaktiv, zerfällt und sendet dabei Strahlung aus. Auf einem Röntgenfilm wird die Strahlung aufgefangen, wobei sie die typische Schwärzung des Films verursacht. Je nach im Farbpigment enthaltenem chemischen Element ist die Halbwertszeit des radioaktiven Zerfalls verschieden. Dadurch werden die Farbschichten auf einer Serie von nacheinander aufgelegten Filmen sichtbar. Abhängig von der Größe des Gemäldes dauert das Verfahren mehrere Wochen oder sogar Monate.

Filmauflage	Auflagezeit nach Ende der Aktivierung	Auf den Filmen sichtbar werdende Elemente
1. Film	30 Min.- 2,5 Std	Mangan
2. Film	1 Tag - 2 Tage	Kupfer, Natrium, Kalium
3. Film	2,5 - 6 Tage	Arsen, Antimon
4. Film	9 - 40 Tage	Phosphor, Quecksilber, Antimon, Kobalt

Mangan ist beispielsweise in Umbra und dunklem Ocker enthalten, Kupfer in Malachit, Azurit, Verdigris. Arsen ist unter anderem in Smalte und Quecksilber in Zinnober enthalten.

Das Verfahren der Neutronenautoradiographie

Aktivieren des Gemäldes durch Bestrahlung mit Neutronen > Gemälde wird leicht radioaktiv
Nach Beenden der Bestrahlung beginnt der radioaktive Zerfall der aktivierten Pigmente, Auflegen von 4-5 Filmen in immer länger werdenden Abständen
Zwischen den Filmauflagen Aufbringen von Bildspeicherplatten auf das Gemälde
Ebenso zwischen den Filmauflagen qualitative Analyse der Strahlung mittels Gammaspektroskopie zur Elementidentifikation
Erfassen der Gesamtstrahlung des Bildes
Punktuelles Messen spezieller Bildbereiche mit einem Durchmesser von 5 cm
Nach behördlicher Feststellung, dass das Gemälde strahlungsfrei ist, darf das Bild ins Museum zurückkehren

Grundriss des Bestrahlungsinstrumentes B8
am Helmholtz-Zentrum Berlin

Die Kunst der Interpretation

Autoradiographische Aufnahmen sind Blicke durch Bilder hindurch. Der Betrachter erhält Informationen darüber, wie die Pigmente in allen Malschichten des Gemäldes verteilt sind. Für die Auswertung sind allerdings Fachleute gefragt, denn auf den Filmen erscheinen die Schichten überlagert. Dies macht das Lesen und Analysieren schwierig. Erst das Zusammenstellen aller Aufnahmen und der Vergleich mit Röntgenaufnahmen und der mikroskopischen Untersuchung der Bildfläche ergibt eine fassbare Vorstellung darüber, wie ein Bild in seiner Gesamtheit aufgebaut ist. Die NAR ist somit ein bildgebendes Verfahren, das Entstehungsphasen eines Gemäldes zeigt und seinerseits einer plausiblen Interpretation bedarf. Man muss den naturwissenschaftlichen, den maltechnischen wie auch den kunstgeschichtlichen Aspekten gleichermaßen Rechnung tragen.

Johannes Vermeer, "Junge Dame mit dem
Perlenhalsband", 1662/65, 55 x 45 cm
Gemäldegalerie Berlin, SMB
© Jörg P. Anders

Johannes Vermeer, "Junge Dame mit dem
Perlenhalsband", 5. Autoradiographie

Beispiel: "Junge Dame mit dem Perlenhalsband": Die Schwärzung des 5. Films erfolgt durch Phosphor in dem Pigment Beinschwarz und Quecksilber in dem Pigment Zinnober, so dass die von Vermeer in seiner ersten Version angelegte Landkarte im Hintergrund, die Laute auf dem Stuhl und der geflieste Fußbodenausschnitt sichtbar werden. Vermeer nahm seine Änderungen aus ästhetischen und kompositorischen Gründen vor, ermöglichte damit jedoch auch zugleich neue Interpretationsebenen.

Vom Nutzen der Autoradiogrphie

Die Neutronenautoradiographie ist besonders aufschlussreich, weil man den Aufbau und die Struktur von mehreren Farbschichten gleichzeitig sehen kann. Die autoradiographischen Ergebnisse können unmittelbar Einfluss darauf nehmen, wie ein Objekt kunsthistorisch einzuordnen ist. Die Methode kann zum Beispiel helfen, ein Gemälde einer bestimmten Zeit oder einer Stilrichtung zuzuordnen. Außerdem hilft die Untersuchung, material- oder maltechnische Fragen zu beantworten. Damit bietet sie zahlreiche Ansatzpunkte und Interpretationsmöglichkeiten, die für die Kunstgeschichte und die Kunsttechnologie zu grundlegenden Erkenntnissen führen.

Beispiele:

Nicolas Poussin "Armida entführt den eingeschläferten Rinaldo", um 1637, 120 x 150 cm, Gemäldegalerie Berlin, SMB (Foto: Jörg P. Anders)

Das Werk Armida entführt den eingeschläferten Rinaldo galt lange als eine von mehreren Kopien eines heute verschollenen Originals. Mit Hilfe der Autoradiographien konnte jedoch sichtbar gemacht werden, dass der Maler hier während des Schaffensprozesses sein Konzept geändert und Korrekturen eingearbeitet hat, die von der ursprünglichen Bildanlage abweichen. Derartige Pentimenti finden sich gewöhnlich allein auf Originalen. Sie zeugen von einer kreativen Bildentwicklung, die Kopien nicht eigen sind. Aufgrund dieser Feststellung ist es gerechtfertigt, das Gemälde heute als ein Werk Poussins anzuerkennen.

Georges de La Tour (1593-1652) "Die Auffindung des Hl. Sebastian", um 1649

Der Film zeigt eine Röntgenaufnahme mit dem dominant sichtbaren Holz des Keilrahmens. Die drei Autoradiographien dagegen lassen die Arbeitstechnik des Künstlers deutlich erkennen. Die Verwendung von Schablonen und Aussparungen wie für den Schatten des Pfeils sind für LaTour nicht ungewöhnlich. Auch eine Wiederholung der Umrisslinien in geringem Abstand zur Kontur sprechen für die Einordnung des Bildes als Original des Künstlers. Ritzungen und Vorzeichnungslinien in rotem Farblack, wie sie mit dem Mikroskop zu beobachten sind, wurden auch in anderen Gemälden LaTours festgestellt. Diese Hinweise auf die Arbeitstechnik lassen in diesem Fall die Einordnung des Bildes als Original des Künstlers Georges de La Tour zu.

Die Autoradiographien zeigen:
Konturierung und Verwendung von Schablonen,
typische Aussparungen auch unter schmalen Schattenpartien

Tiziano Vecellio, gen. Tizian (1488/90-1576) "Mädchen mit der Fruchtschale", um 1555

Der Film zeigt vielfältige Untermalungen und ungewöhnliche Pigmente.
Die Röntgenaufnahme zeigt eine tiefer liegende abweichende Komposition mit großer Figur. Die Autoradiographien zeigen das detaillierte Muster des Kleides des Mädchens mit Fruchtschale und eine weibliche Figur, die auf einem Stuhl sitzt, in einer vergleichbaren Körperhaltung wie in Titians Porträt der Herzogin von Urbino (Florenz) *. Die 2. Autoradiographie, und die Auswertung der Gammastrahlung Pb2Sb2O6 offenbart die Verwendung von "Neapelgelb“. Die Verwendung von „Neapelgelb“ zu dieser Zeit gilt als ungewöhnlich.

*Im Film verwendetes Vergleichsbild: Tiziano Vecellio, gen. Tizian, Porträt der Herzogin von Urbino, Palazzo Pitti, Florenz Copyright: Polo Museale Fiorentino | Soprintendenza Speciale per il Patrimonio Storico, Artistico ed Etnoantropologico e per il Polo Museale della città di Firenze

Rembrandt-Forschungsprojekt

Neue Forschungen zu Werken Rembrandts aus den Beständen der Gemäldegalerie Berlin auf der Grundlage von Neutronenautoradiographien, gemäldetechnologischen und kunsthistorischen Untersuchungen.