Schollen auf Keramik: Festigungsmittel oder Klebstoff?

Wenn sich die Oberfläche eines keramischen Objekts in Schollen oder Inseln abhebt, denkt man leicht zuerst an ein Festigungsmittel. Das ist ein Fehler im Ansatz: Festigen und Wiederankleben sind zwei verschiedene Arbeitsschritte, die auf zwei verschiedene Schäden antworten und die mit verschiedenen Materialien ausgeführt werden oder, wenn das Material dasselbe ist, in sehr unterschiedlichen Konzentrationen.

Costa, Leal, Mimoso und Pereira halten es für Fliesen (Azulejos) schriftlich fest: Die Festigung des gesamten keramischen Scherbens „erfordert andere Lösungen und Produkte als jene, die als Klebstoffe zur Reparatur der Verbindung zwischen Glasur und Scherben verwendet werden“ (Materiales de Construcción, 2017).

Dieser Leitfaden stützt sich auf die Fachliteratur der Konservierung-Restaurierung und auf die technischen Datenblätter der Hersteller. Er ersetzt nicht den Blick auf das Objekt: Alles wird vorher an einer verdeckten Stelle getestet.

Zwei verschiedene Schäden, zwei Arbeitsschritte

Der allgemeine Unterschied zwischen Kohäsions- und Adhäsionsverlust ist in unserem Leitfaden Festigungsmittel für die Restaurierung: welches wählen und wann nicht ausführlich beschrieben. Bei glasierter Keramik gibt es eine Besonderheit: Beides kann gleichzeitig auftreten. Mimoso und Esteves unterscheiden an Azulejos die Scholle, die sich sauber an der Grenzfläche löst, von jener, die auf ihrer Rückseite eine Lamelle des keramischen Scherbens mitreißt (Conservar Património, 2016). Im zweiten Fall ist auch der darunterliegende Scherben geschwächt, und es sind beide Arbeitsschritte nötig. Deshalb ist die Rückseite einer abgefallenen Scholle, unter der Lupe betrachtet, eines der ersten Dinge, die man aufbewahren sollte.

Warum ein Festigungsmittel keine Scholle wieder anklebt

Ethylsilikat

Ethylsilikat (Kieselsäureester, Tetraethoxysilan, TEOS) ist für die Festigung poröser, mürber Stein- und Keramikkörper dokumentiert: Es dringt ein und lagert in den Poren Siliziumdioxid ab. Bei einer abgehobenen Scholle stößt es an eine physikalische Grenze: Sein Gel überbrückt keine Hohlräume von mehr als etwa 50 µm (Mikrometer), wie die Monografie des Getty Conservation Institute (GCI) über die Alkoxysilane festhält (Wheeler 2005, unter Berufung auf Wendler 1999). Im selben Werk sind Schollen dokumentiert, die nach der Behandlung mit Silikat in sich fest, aber nicht gut am Stein angebunden waren.

Außerdem weisen die geprüften technischen Datenblätter handelsüblicher Ethylsilikate^[1][2][3] diese für saugfähige mineralische Untergründe aus, und Sol-Gel-Behandlungen auf Siliziumbasis sind nicht reversibel (Chapman und Mason, Journal of the American Institute for Conservation, 2003).

Eine Einschränkung, die nicht verschwiegen wird: An Laborprüfkörpern aus Terrakotta mit Engobe und Glasur, gebrannt bei etwa 950 °C, erhöhte die Tränkung mit einem elastifizierten Ethylsilikat die Haftung zwischen Glasur und Engobe; der Autor kommt zu dem Schluss, dass alle von ihm getesteten Lösungen, die acrylischen eingeschlossen, sie verbessern (D'ham, HAWK Hildesheim, 2003). Es handelt sich um eine geschwächte Grenzfläche in einem porösen Träger, nicht um eine bereits abgelöste Scholle mit Hohlraum darunter.

Kieselsol

Es ist ein anderes Produkt, auch wenn es mit dem vorigen verwechselt wird: eine wässrige Dispersion von Siliziumdioxid-Nanopartikeln. Das technische Datenblatt eines handelsüblichen Produkts (Siliziumdioxid zu 30 %, pH zwischen 9,8 und 10,4) gibt an, dass sein Eindringvermögen im Vergleich zu Ethylsilikat geringer ist. In einem Laborversuch an archäologischer Keramik hinterließ es, unverdünnt aufgetragen, eine transparente Restschicht mit gewisser Rissbildung und verdunkelte die Oberfläche, mit einem Farbabstand (ΔE) von 9,2 (Braco, Masterarbeit, Universitat Politècnica de València, 2019).

Stark verdünntes Acrylharz

Hier taugt das Material; was versagt, ist die Konzentration. Chapman und Mason fassen es ohne Umschweife zusammen: Bei zu niedriger Konzentration „fehlt dem Harz die Klebkraft“. Eine Lösung, die zum Tränken gedacht ist, ist kein Klebstoff.

Paraloid B-72: in welcher Konzentration festigen, in welcher kleben

Paraloid B-72, ein Copolymer aus Ethylmethacrylat und Methylacrylat, taucht in vielen der publizierten Fälle an Keramik auf, und in mehreren davon für beide Arbeitsschritte zugleich, in unterschiedlichen Konzentrationen. Das sind die publizierten Werte mit ihrer Quelle:

g/v: Gramm Harz pro 100 ml Lösung.

Drei Hinweise von Koob (AIC Objects Specialty Group, Postprints 25, 2018), die man vor Augen haben sollte:

• Poröse Keramik wird zuerst grundiert. Irdenware, Terrakotta und niedrig gebrannte Keramik brauchen versiegelte Kanten, bevor der Klebstoff aufgetragen wird, damit dieser das Lösungsmittel lange genug hält, um abzubinden. Glas und hoch gebranntes Porzellan brauchen keine Vorbehandlung.
• Eine Injektion, die sich kapillar ausbreitet, funktioniert nur bei nicht porösen Materialien wie Glas und Porzellan.
• Wenn man dem Aceton Ethanol zusetzt, um seine Verdunstung zu bremsen (Koob schlägt das für warme Bedingungen vor), dann zwischen 5 und 15 % bezogen auf das Volumen, nicht mehr: Darüber zieht das stark hygroskopische Ethanol Wasser in die Mischung.

Und ein Warnhinweis zum Lösungsmittel unter einer Scholle, wo die Verdunstungsfläche im Verhältnis zum Volumen sehr klein ist: Bei langsamen Lösungsmitteln wird das Lösungsmittel zurückgehalten, und das Abbinden verzögert sich (De Henau 1996, zitiert bei Chapman und Mason 2003).

Die allgemeine Zubereitung von B-72 finden Sie in unserem Leitfaden zu Paraloid B-72.

Wie es in der Praxis gelöst wurde: Fälle aus Museen

• An einem Fliesentableau des Nederlands Tegelmuseum (Otterlo), 2012, wurde zwei Wochen lang entsalzt und danach die Delaminierung mit B-72 zu 5 % in Aceton und Ethanol gefestigt, mehrfach mit Mikropipette aufgetragen; Glasurschollen wurden mit B-72 zu 20 % in Aceton wieder angeklebt, Scherbenfragmente mit 50 %. Die Behandlung wurde abgeschlossen; eine Fliese, die schon nass geworden war, bevor ihre fragile Glasur gefestigt war, wurde getrennt entsalzt, mit der Glasur nach oben, um Schäden gering zu halten (Laanbroek, Manshanden und Overhoff 2012).
• An den assyrischen glasierten Ziegeln des Oriental Institute in Chicago, ab 2002, wurden die Glasurschollen mit B-72 aus der Tube an Ort und Stelle „geheftet“ und die mürben Bereiche getrennt mit verdünntem B-72 gefestigt; danach wurden die Ziegel mehrfach gefestigt und nach jedem Auftrag in Polyethylenbeutel gelegt, um die Verdunstung zu bremsen. Die Fassade wurde wieder aufgebaut (Whyte, Muros und Barack, AIC OSG Postprints 11, 2004).
• Am Wandbild aus glasiertem Steinzeug von Joan Miró und Josep Llorens Artigas am Flughafen Barcelona, 2005, im Außenbereich, wurden die Glasurschollen mit Paraloid B-44 zu 20 % in Aceton gefestigt, ein sich abschälender Polyurethanfirnis wurde entfernt, und man entschied, das Steinzeug nicht erneut zu firnissen. Farbe und Oberfläche wurden zurückgewonnen; ein Monitoring ist nicht publiziert (Gall Ortlik, UNICUM, 2006).
• An der Skulptur aus glasiertem Steinzeug Textured Dog der Silpakorn University (Bangkok), gebrannt bei etwa 1100 °C und mehr als zehn Jahre im Freien, wurde die sich abhebende Glasur mit in Aceton verdünntem B-72 wieder angebunden, mit feinem Pinsel oder Mikrospritze am Rand aufgetragen, damit es unter die Scholle eindrang, in zwei Aufträgen. Die Oberfläche war nach Abschluss stabil; es handelt sich um eine Masterarbeit, und ein Monitoring gibt es nicht (Mukherjee 2025).
• An der Lünette von Luca della Robbia in Urbino band das Opificio delle Pietre Dure (OPD) in Florenz die durch Salze abgehobene Glasur mit einem Siliziumdioxid-Sol-Gel wieder an. Die Haftung wurde nicht gemessen, und unter dem Mikroskop überzieht der Kieselfilm die Originalglasur. Der Träger ist poröse Terrakotta (Afra u. a., AIC OSG Postprints 29, 2022).
• An Gartensphingen aus engobierter Terrakotta des Museums von Amiens wurden drei Materialien für drei Probleme verwendet: Ethylsilikat in den pudernden Bereichen, eine per Katheter in die Hohlräume zwischen den Schichten injizierte Acryldispersion und ein mit Mikrohohlkugeln gefülltes Acrylharz in den großen Hohlräumen. Die Autorin vermerkt, dass die Festigung die Hohlräume zwischen den Schichten nicht auffüllte. Die Objekte kamen nicht wieder ins Freie (Vétillard, CeROArt, 2012).

Zu keinem dieser Fälle ist ein Monitoring der Verbindung auf mittlere Sicht publiziert.

Vor der Materialwahl: fünf Fragen an das Objekt

1. Gibt es einen Hohlraum unter der Schicht, oder zerfällt die Schicht? Streiflicht und Lupe unterscheiden das: Schatten und aufstehender Rand oder Staub und loses Korn. Davon hängt ab, ob geklebt, gefestigt oder beides wird.
2. Was ist die Schicht? Glasur, Engobe oder ein nach dem Brand kalt aufgetragener Überzug: Ungebrannte Überzüge auf Keramik gibt es (National Park Service, Museum Handbook, Anhang P). Ein organischer Überzug kann in Aceton erweichen oder sich lösen, deshalb wird jedes Lösungsmittel zuerst an einer verdeckten Stelle getestet.
3. Sind Salze vorhanden? Bei glasierter Keramik können sich Salze zwischen Glasur und Scherben ablagern, und wenn sie nicht entfernt werden, kann sich die Glasur ablösen (Hamilton, Texas A&M University, 1999). Hält das Objekt das Wässern nicht aus, wird zuerst gesichert, was sich bewegt, bevor nass gearbeitet wird, und danach entsalzt. Zur Kontrolle ist die Leitfähigkeit von deionisiertem Wasser im Kontakt mit der Oberfläche eine punktuelle Prüfung (Frame, Segalman und White 2007); handelsübliche Chlorid-Teststreifen zeigen unter 500 ppm (parts per million) nichts an, und ein negatives Ergebnis beweist keine Abwesenheit (Skipper und Rubinstein 2018).
4. Innen oder außen? Die Glasübergangstemperatur (Tg) von B-72 liegt bei 37-41 °C (Podany u. a., JAIC, 2001), und Koob 2018 empfiehlt es weder für den Außenbereich noch über 50 °C. Das Harz wird nach der Temperatur gewählt, der die Oberfläche ausgesetzt sein wird; in den geprüften Fällen im Außenbereich entschied man sich für ein Harz mit höherer Tg oder brachte das Objekt unter Dach.
5. Gibt es eine frühere Behandlung? B-72 löst sich in Aceton und in Ethanol und ist in Testbenzin (White Spirit) unlöslich (Anwendungsblatt von Preservation Equipment). Ein Wattestäbchen mit geruchlosem Testbenzin und eines mit Aceton, an einer verdeckten Stelle gerollt und nicht gerieben, helfen herauszufinden, was obenauf liegt, bevor man etwas hinzufügt.

Die Oberfläche während der Arbeit schützen

Wenn Schollen vorhanden sind, kann das Auftragen eines Festigungsmittels auf die gesamte Oberfläche Fragmente ablösen. Die dokumentierte Praxis ist, zuerst die Schollen mit lokal injiziertem Klebstoff zu sichern, oft mit einer Sicherungskaschierung (Facing) (Wheeler 2005, unter Berufung auf Nonfarmale 1976). Für diese Kaschierung verwendet man Japanpapier mit niedrigem Flächengewicht, etwa Tengujo Kashmir mit 9 g oder Bib Tengujo mit 12 g.

Kurz gefasst

Häufige Fragen

Was dieser Leitfaden nicht abdeckt

• Strukturelle Klebungen gebrochener Fragmente, die ihre eigene Technik haben.
• Diagnose der Schadensursache (Brennfehler, Frost, Anpassung der Glasur an den Scherben).
• Steinfestigung. Eine andere Familie von Problemen.
• Ein konkretes Objekt. Nichts von alledem ersetzt den Blick auf das Objekt.

Was Sie brauchen

• Paraloid B-72, im 1-kg-Gebinde.
• Japanpapier Tengujo für die Sicherungskaschierung (Facing): Kashmir 9 g, Bib 12 g und 18 g.
• Geruchloses Testbenzin MIR für den Lösungsmitteltest.

Das gesamte Material finden Sie in den Kollektionen Klebstoffe und Konsolidierungsmittel und Keramik und Glas.

Wenn Sie einen konkreten Fall haben

Erzählen Sie uns, um welches Objekt es sich handelt, welche Schicht sich abhebt und wo es sich befunden hat. Wir sagen Ihnen, worauf Sie achten sollten, bevor Sie etwas kaufen.

Álvaro