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.

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:



Rembrandt-Forschungsprojekt

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