An der Hochschule Fulda entwickeln Forscher eine neue technische Lösung für die dezentrale Klimatisierung von Museen. Ziel ist, erstmals eine genaue Kontrolle und präzise Regulierung der Luftfeuchtigkeit zu ermöglichen, um damit Klimaschäden an Kulturgütern zu vermeiden.
Strenge Vorgaben für Raumklima in Museen
Projektleiter Prof. Dr. Steven Lambeck, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, will gemeinsam mit einem Team aus Studierenden und Doktoranden sowie zwei Projektpartnern aus der Wirtschaft neuartige Klimamodule entwickeln, die mit Hilfe eines drahtlosen Sensornetzwerks und einer intelligenten Regelung die Museumsklimatisierung einen großen Schritt voranbringen sollen. "Museen, die in denkmalgeschützten Altbauten untergebracht sind, haben dringenden Bedarf an neuen technischen Lösungen", erklärt Projektleiter Lambeck.
Die Regelung der Luftfeuchte, die für die präventive Konservierung von Kunstgegenständen besonders wichtig sei, stelle in solchen Gebäuden eine große Herausforderung dar. Hinzu komme, dass der Nachweis einer guten Kontrolle über das Raumklima eine Voraussetzung sei, damit Kunstgegenstände als Leihgaben zur Verfügung gestellt und auf diese Weise einem breiten Publikum zugänglich gemacht werden könnten. "Unser Projekt soll durch eine verbesserte Klimatisierung von Museen und Ausstellungsräumen dazu beitragen, dass auch in kleineren, regionalen Ausstellungen hochwertige Kunst gezeigt werden kann", so Lambeck. Das sei momentan nur eingeschränkt möglich, da die strengen Vorgaben für die Raumklimatisierung nicht immer eingehalten werden könnten.
Effiziente Lösung ohne zentrale Klimaanlage
Weil der Einbau zentraler Klimaanlagen in denkmalgeschützten Gebäuden oft nicht möglich ist und zudem sehr teuer wäre, werden in den betroffenen Gebäuden derzeit dezentrale Klimageräte eingesetzt. Doch diese erlauben eine nur sehr ungenaue Kontrolle des Raumklimas. Insbesondere die Entfeuchtung lässt sich in den meisten Fällen gar nicht regulieren. Die Folgen für die Kunstwerke können verheerend sein, Extremwerte und starke Schwankungen der Luftfeuchtigkeit verursachen oft irreparable Schäden an Gemälden, Skulpturen und Dokumenten.
Die neu zu entwickelnden Klimamodule sollen erstmals eine genaue Kontrolle und präzise Regulierung der Luftfeuchtigkeit erlauben. Dazu sollen sie Luftbefeuchtung und Entfeuchtung in einem Gerät vereinen. Statt der bisher üblichen, meist lauten Kompressortechnik sollen moderne Halbleiter-Wärmepumpen ohne bewegliche Teile zum Einsatz kommen, die sowohl geräusch- als auch wartungsarm sind und deren Leistung sich im Gegensatz zum Kompressor kontinuierlich und sehr exakt anpassen lässt. Auch unter Umweltgesichtspunkten bietet die neue Technik Vorteile: Bei der Entsorgung fallen keinerlei brennbare, giftige oder klimaschädliche Flüssigkeiten an.
Intelligente, lernende Regelung
Gesteuert werden sollen die neuen Klimamodule von einer intelligenten Regelung, die adaptiv arbeitet. Das heißt, sie lernt, wie sich die Aktionen des Systems auf die Luftfeuchtigkeit im Raum auswirken. So entsteht ein Regelungsverhalten, das sich nach und nach den lokalen Eigenheiten anpasst. Dazu bezieht das System bisher unberücksichtigte Parameter des Ausstellungsraums ein:
- Gebäudeverhalten
- Besucherzahl
- lokales Klima
- Art und Anzahl der Ausstellungsstücke
- Wettervorhersagen
Ein Netzwerk aus neu entwickelten Funksensoren soll laufend Raumklimadaten in das System einspeisen und somit zur Datenbasis der Regelung beitragen. Während des Betriebs werden die Messwerte der drahtlosen Sensoren mit dem Sollwert verglichen. Ein Regelungsalgorithmus soll dann bestimmen, ob und mit welcher Leistung die Raumluft entfeuchtet werden muss. All dies soll das System ohne menschliches Eingreifen bewerkstelligen.
Mehrmonatige Feldtests in Museen
"Ziel unseres Projektes ist es, Kulturgüter bestmöglich zu schonen und gleichzeitig einem deutlich breiteren Publikum zugänglich zu machen – durch den Einsatz der intelligenten Regelung sogar zuverlässiger und bei niedrigerem Personaleinsatz", erklärt Lambeck. Aus diesem Grund schließt das Projekt auch die Entwicklung eines kundennahen Bedien- und Wartungskonzepts ein. Nach der Laborphase an der Hochschule Fulda sind mehrmonatige Feldtests im Städel Museum in Frankfurt am Main sowie im Schloss Fasanerie (Eichenzell) der Kulturstiftung des Hauses Hessen vorgesehen. Die Ergebnisse des Projekts sollen Ende 2018 vorliegen. (fei)