Forscher des Fraunhofer IKTS erhielten von der Dresdner Porzellansammlung eine Anfrage zur Restaurierung einer wertvollen Prunkvase mit Hilfe von 3D-Druck. Es entstand das Projekt „RestaurAM“, das mit weiteren Partnern aus Sachsen jetzt nach drei Jahren Forschungsarbeit die Möglichkeit bietet, alte Kunstschätze mit 3D-Druck zu restaurieren. Wir stellen das Projekt einmal genauer vor.

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Logo Fraunhofer IKTSDas Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) hat laut einer Pressemitteilung mit sächsischen Partnern innovative Verfahren entwickelt, um abgebrochene Kleinteile aus Porzellan von wertvollen alten Prunkvasen im 3D-Drucker zu rekonstruieren. Museen können künftig beschädigte Unikate aus Porzellan detailgetreu und langlebiger als bisher restaurieren. Bislang war es so, dass Restauratoren im Fraunhofer Institut die benötigten Kleinteile händisch aus Porzellan formten oder nicht dauerhaft beständige Kunststoffe dafür nutzt.

Dr. Tassilo Moritz, der das Projekt »RestaurAM« im Fraunhofer IKTS, sagte:

„Nun wird es möglich, höherwertige oder sogar originalgetreue Materialien wie eben Porzellan zu verdrucken.“

Restauratorin Heike Ulbricht von den Staatlichen Kunstsammlungen Dresden (SKD),:

„Die Resultate sind grandios. Dieses Verfahren hat das Potenzial, sich zu einer wichtigen Ergänzung für die Restaurierung wertvoller Kunstgegenstände aus Porzellan zu entwickeln.“

Details zum Projekt „RestaurAM“

Beschädigte Elefantenkopfvase
Der beschädigten Vase (im Bild) fehlten die seitlichen Elefantenkopfrüssel (Bild © Porzellansammlung SKD).

Ulbricht hofft auf einen Schub für den digitalen Austausch zwischen nationalen und internationalen Kunstsammlungen. Die Daten, die die Restauratoren vom 3D-Scanner der Vasenfragmente für den 3D-Druck erhalten, könnten in anderen Museen in Zukunft mit ähnlichen, aber an anderen Stellen beschädigten Exponaten abgleichen. So könnte ein digitaler Zwilling vom Original entstehen.

Die Dresdner Porzellansammlung (SKD) stellte eine Anfrage an das Fraunhofer IKTS, als es darum ging, beschädigte Prunkvasen für das Turmzimmer im Residenzschloss Dresden zu restaurieren. Das Fraunhofer IKTS stellte ein Team zusammen, an dem auch das SKD, die KI Keramik-Institut GmbH, COX3D® sowie die Staatliche Porzellan-Manufaktur Meissen GmbH beteiligt war. Die Zusammenarbeit erhielt eine Förderung des BMWi im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM, ZF4076454AG9) und begann als Projekt „RestaurAM“ im März 2018. Bis heute entwickelte und erprobte das Team mehrere Verfahren für den 3D-Druck möglichst originalgetreuer und passgenauer Porzellanteile als Ersatz für fehlende Vasenfragmente.

3D-gedruckte Rekonstruktion eines Elefantenrüssels

Den fehlenden Ausguss mit einer 16 Zentimeter langen Bruchkante an einer Prunkvase konnten sie mithilfe des FFF-3D-Drucks rekonstruieren. Dazu verwendeten sie mit Porzellanpulver angereicherte Filamente und bauten nach und nach das gewünschte Bauteil linienweise auf. Der 3D-gedruckte Ausguss im anschließenden Brennprozess verformte sich jedoch leicht, wodurch er nicht genau an die Bruchfläche passte.

3D-gedruckter Ersatzrüssel
Mithilfe eines Polymerisationsverfahrens gelang den Forschern die Restaurierung der Elefantenkopfvase (im Bild: 3D-gedruckter Rüssel)(Bild © Fraunhofer IKTS).

Mit der Vat Photopolymerisation nutzten sie eine weitere 3D-Druck-Technik. Sie stellten einen etwa zehn Zentimeter langen abgebrochenen Rüssel einer mit Elefantenköpfen verzierten Vase aus einer eigens entwickelten Suspension aus lichthärtbaren Kunststoffmolekülen und dem Porzellanpulver her. Aus 25 Mikrometer kleinen Schichten gelang es ihnen, den Rüssel zu rekonstruieren. Sie ergänzten innere und äußere Stützgerüste, die gleichzeitig mitgedruckt wurden, um zu verhindern, dass der Rüssel und die Bruchstelle sich während der Aufbau- und Brennprozesse deformierten. Das Team von Tethon 3D entschied sich im Jahr 2016 für die Photopolymerisation, um mit „Porcelite“ den Porzellan-3D-Druck für Desktop-SLA-3D-Drucker massentauglich zu machen.

Vase mit 3D-gedruckten Ersatzrüsseln
Die Elefantenkopfvase (im Bild) konnte mit dem Verfahren und Stützstrukturen erfolgreich restauriert werden (Bild © Porzellansammlung SKD).

Tassilo Moritz erklärt, dass diese Methode vielversprechend ist, aber es für die Restaurierung von Alltagsgegenständen noch zu teuer und aufwendig ist.

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