Die 3D-Mikro-Computertomografie
Kunsttechnologische Anforderungen und Expertisen im Germanischen Nationalmuseum
Die technologische Erfassung und Interpretation kunst- und kulturgeschichtlicher Objekte gewinnt zunehmend an Bedeutung und führt verstärkt zum Einsatz naturwissenschaftlicher Untersuchungsmethoden in die Bearbeitung von Kunst- und Kulturgut. Auf besonderes Interesse stoßen bildgebende Verfahren, die Aufschluss über die äußere und innere Struktur der Objekte liefern. Traditionell werden für die Analyse UV-, IR-, Laserscan- und Durchstrahlungstechniken eingesetzt. In jüngerer Zeit wird versucht, diese zweidimensionalen Verfahren in verstärktem Maße durch dreidimensionale Dokumentationsmethoden zu ergänzen, da hiermit komplexe Strukturen weit klarer und genauer erfasst und besser lesbar dargestellt werden können. Die rasche Weiterentwicklung der Computertomographie und speziell der technischen 3D-Mikro-CT in der Materialforschung wurde im musealen Umfeld bislang nur vereinzelt genutzt.
Nichtinvasive Untersuchungen an Blockflöten und Streichinstrumenten aus der Sammlung Musikinstrumente des Germanischen Nationalmuseums an der FH Aalen ließen das enorme Potential aber auch die Grenzen dieser Untersuchungstechnik sichtbar werden. So wurden die heute eingesetzten industriellen CT-Systeme, insbesondere solche mit höchster Ortsauflösung und der Möglichkeit zur quantitativen Bestimmung der Materialeigenschaften, bisher primär für die Untersuchung moderner Werkstoffe und (Leicht-) Metalle, jedoch nicht für die Analyse klassischer Werkstoffe wie Holz, Elfenbein, Pappe oder Leder optimiert.
Im Gegensatz zur medizinischen Röntgendiagnostik, beschäftigt sich die Durchstrahlungsbildgebung im industriellen Bereich vor allem mit der Auffindung und Analyse von Materialergänzungen und strukturellen Fehlern in und an Bauteilen und Gerätekomponenten wie Triebwerken, Achsen, Lagern, Kolben usw. Vorwiegend handelt es sich dabei um Gussteile, insbesondere aus Leichtmetallen wie Aluminium oder Magnesium. Im Unterschied hierzu stellen die Henlein-Uhren interessante und ungewöhnliche Anforderungen an die Bildgebung: Vor allem die Oberflächen möglichst vieler Einzelteile jeder Uhr sollen mit hoher Ortsauflösung abgebildet werden, um Ritzungen und Kerben zu entdecken, ohne das komplexe Innenleben der Uhren zu stören. In die Terminologie der Röntgenbildgebung übersetzt bedeutet dies, dass an stark absorbierenden Untersuchungsobjekten sehr kleine Strukturen mit möglichst perfekter geometrischer Abbildung sichtbar gemacht werden müssen. Dies erfordert sowohl eine sorgfältige Wahl der Systemkomponenten wie der Röntgenquelle und des abbildenden Sensors als auch eine umsichtige und gründliche Durchführung der Messungen.