Vulnerabilität
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Die Auswirkungen des Klimawandels auf Kulturerbe sind bereits spürbar. Durch die Beschleunigung der Schadensprozesse aufgrund zusätzlicher oder verstärkter Stressfaktoren verkürzen sich Wartungszyklen bei gebautem Kulturerbe und Sammlungen. Der Pflanzenbestand, v. a. die Gehölze, aber auch Wege in historischen Anlagen leiden sichtbar unter den veränderten klimatischen Bedingungen.
Schadensprozesse und Schadensbilder an historischen Gärten und Parkanlagen
Typische Schadensfälle bei Gehölzen bedingt durch Hitzestress und langanhaltende Trockenheit sind absterbende Äste, verminderter Blattaustrieb oder Starkastabbrüche. In Folge kommt es häufig zu Pilz- oder Schädlingsbefall (Komplexerkrankungen), der zum Absterben der bereits geschwächten Bäume führt.
Neben den Gehölzen werden besonders wassergebundene Wege durch den Wechsel langer Trockenphasen und heftiger Starkregenereignisse massiv geschädigt. Es kommt zu Ausspülungen bis in die tieferen Schichten, Wegekanten brechen aus und Entwässerungseinrichtungen werden beschädigt. Auch durch heftige Windböen kommt es zu Materialabtrag, wenn die Wegedecke stark ausgetrocknet ist.
Indikatoren: Die Messung der Bodenfeuchte im Wurzelraum weicht bei stark ausgetrockneten Böden von der Niederschlagsmenge ab, Niederschlagswasser dringt nur in die oberen Schichten ein – der tiefergehende Wurzelraum bleibt trocken; veränderte Niederschlagsverteilung: langanhaltende Dürre im Wechsel mit heftigen Starkregenereignissen;
Simulationen: regionale Klimamodelle, Stadtklimamodelle, lokale Windsimulationen
Schadensprozesse und Schadensbilder an historischen Gebäuden
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Typische Schadensfälle an historischen Gebäuden hängen von den verwendeten Materialien ab: Bei organischen Materialien wie Holz oder organischen Bindemitteln sind eine beschleunigte Verwitterung, Schwind- und Quellprozesse, Rissbildung, Fäulnis, Vermorschen, mikrobiologische Ansiedlung und Schädlingsbefall zu beobachten. Mineralische Materialien (Naturstein, Ziegel, Lehm, Kalk, etc.) leiden verstärkt unter Auswaschung, Hohlstellen, Abplatzung, Frostsprengung, Salztransport und -kristallisation, Verlust der Adhäsions-/ Kohäsionsfähigkeit, Instabilität und Zersetzung der Materialität.
Indikatoren Außenklima: Sonnenstrahlung / Hitze (Trockenheit), (Schlag-) Regen / Hochwasser (Feuchtigkeit), Frost-Tau-Zyklen (Wechselbeanspruchung)
Zerstörungsfreie Sensorik: restaurierungswissenschaftliche Be- und Zustandserfassung, Schadensdokumentation inklusive Bauteilbewertung, Monitoring des Raum- und Außenklimas (Erfassung äußerer, klimatischer Einflüsse und deren Einwirkungen auf Gebäudehülle und Innenräume), Infrarot-Thermographie (Detektion Materialwechsel, Irregularitäten), Feuchtemessungen im Bauteil, etc.
Gebäudesimulation: Hygrothermisches Gebäude- und Bauteilverhalten bei klimatischer Einwirkung (z. B. Hitze-/ Starkregenbeeinflussung), klimatische Auswirkungen auf städtische Räume (Stadtsimulation)
Schadensprozesse und Schadensbilder an Sammlungen (Innenraumklima)
Auch hier unterscheiden sich die charakteristischen Schadensfälle verschiedener Materialien: Gestein ist beispielsweise häufig von Verfärbungen, Rissbildung, Abplatzungen und Porosität betroffen. Bei Holz lassen sich Schwind- und Quellprozesse, Rissbildung, Deformation und verstärkter Schädlingsbefall beobachten. Naturfasern wie Textil, Papier, Leinwand, Tapete usw. leiden unter beschleunigter Verwitterung, Schrumpf- und Dehnverhalten, Deformation, Rissbildung, mikrobiologische Ansiedlung und Schimmel sowie Zersetzung der Materialität. Bei Malereien treten in Abhängigkeit vom Untergrundmaterial Verluste der Adhäsions- oder Kohäsionsfähigkeit (Bildschichttrennung, Abkreiden), Riss- und Schollenbildung, Abplatzungen, Hohlstellen, Bindemittelverlust, Befall durch Mikroorganismen und Zersetzung organischer Bestandteile, geringe Farbsättigung, Farbveränderung, Ablagerung und Verschmutzung auf.
Indikatoren Raumklima: hohe/ niedrige Raumluftfeuchten bzw. -temperaturen, Wechselbeanspruchung durch Klimaschwankungen (Feucht-Trocken-Wechsel), Schädlingsbefall (Schimmelpilze, Mikroorganismen), Schadstoffbelastung, Luftqualität (CO2-Konzentration), Luftwechselrate/ -geschwindigkeit, UV-/ Strahleneinwirkung, Beeinflussung durch Haustechnik
Zerstörungsfreie Sensorik: Monitoring des Makro-, Raum- und Außenklimas (Erfassung des Raumklimas mit potenziellen, äußeren Einwirkungen/ Museumspublikum), bildgebende Verfahren (Streifenlicht-Scanner, hochauflösende Makro-Fotographie, etc.), Schadstoff-Analytik (Depot, Besucherräume, Vitrinen), Luftqualitätssensorik
Simulation des Innenraumklimas: Einschätzung klimatischer Vorgänge in historischen Gebäuden unter Berücksichtigung weiterer Einflussgrößen (Nutzung, Gebäudevolumen, Haustechnik). Simulation und Bewertung potenzieller Schadensprozesse durch äußere Faktoren (Trocken-/ Feuchtebereiche, Frosteinwirkung, Schimmelwachstum) als Grundlage für passive sowie aktive Anpassungsmaßnahmen
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