Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Fraunhofer UMSICHT konzentriert sich auf technische Neuerungen in den Bereichen Umwelt-, Werkstoff-Prozess- und Energietechnik, damit sollen nachhaltiges Wirtschaften, umweltschonende Technologien und innovatives Verhalten gefördert werden. Fraunhofer UMSICHT leistet damit einen Beitrag die Lebensqualität der Menschen zu verbessern und die Innovationsfähigkeit der Wirtschaft zu fördern. Weiterhin werden technische Prozesse zur Gewinnung von Wertstoffen und zur Erzeugung von Energie aus nachwachsenden Rohstoffen und aus biogenen Reststoffen entwickelt und optimiert.

Die Stärken liegen in der Anwendung biotechnologischer Verfahren und chemischer Konversionsschritte sowie in der Kunststofftechnik. Hier besonders im Bereich der biobasierten Kunststoffe. Im Fokus der Arbeiten stehen auch die umweltverträgliche Erzeugung von Strom, Wärme und Kälte, die nachhaltige Produktion von Plattformchemikalien sowie die Entwicklung neuartiger Werkstoffe und Produkte. In den Labor- und Technikumsanlagen wird das Scale-Up von ersten Versuchsmustern neuer Materialien bis hin zur Kleinmengenproduktion ausgearbeitet und realisiert. Fraunhofer UMSICHT verfügt über eine breit gefächerte Laborinfrastruktur, in der interdisziplinäre Teams aus Wissenschaft und Technik ein weites Spektrum analytischer, chemischer, biotechnologischer, physikalischer und werkstofftechnischer Fragestellungen bearbeiten. Die Laborinfrastruktur umfasst ein chemisches Analysenlabor, ein biotechnologisches Labor, ein physikalisches und ein chemisches Labor sowie ein Hochdrucklabor und Energiespeicherlabor. Fraunhofer UMSICHT ist Mitglied der Fraunhofer Academy zur Qualifizierung von Fach- und Führungskräften mit dem Ziel, die Innovationskraft Deutschlands zu stärken.

Seit 1999 beschäftigt sich Fraunhofer UMSICHT mit Fragestellungen rund um das Thema Schadstoffe. Insbesondere die Reinigung, Entgiftung und die Beratung bei Tätigkeiten mit Bioziden im musealen Umfeld und der Denkmalpflege waren dabei im Fokus, aber auch Ersatzstoffprüfungen und Messungen von Schadstoffen im industriellen Umfeld. Fraunhofer UMSICHT engagiert sich in verschiedenen Netzwerken zum Kulturerbeerhalt.

LEISTUNGSANGEBOT IM KULTURERBEBEREICH

  • Schadstoffprüfung und Beratung im Umgang mit belastetem Material (Museum, Denkmal)
  • Schadanalytik
  • Materialcharakterisierung
  • Materialentwicklung zum Schutz von Kulturgut
  • Mobile Analytik (Mikroskopie)

Referenzprojekte

Detoxifizierung Holzschutzmittel belasteter national wertvoller Kunstobjekte mit Farbfassungen und Oberflächenveredelungsschichten am Beispiel des Epitaphs von Döben und des Heiligen Grabes des Stiftes Neuzelle (DBU, 2005)

Sowohl in den neuen als auch alten Bundesländern wurden in der Vergangenheit Schädlingsbekämpfungs- und Holzschutzmittel mit Organochlor-Bioziden (DDT, PCP, Lindan, Chlornaphthalene) in großem Umfang in sakralen und profanen Bauwerken sowie an musealen Einzelobjekten aus Holz eingesetzt. Die Biozide gasen aus den behandelten Bau-teilen und Gegenständen permanent in die Raumluft aus, gehen in den Staub über und bilden auf den Objekten Kristalle. Die von den Bioziden ausgehende Gesundheits- und Umweltbelastung ist sehr hoch. Vor allem Restauratoren und Handwerker von Sanierungsfirmen sind betroffen. Die Nutzung und Präsentation der mit Bioziden belasteten Räume und Sammlungsgüter ist stark eingeschränkt.
Ziel des Projektes war es, die genannten Human- und Ökotoxine aus den kontaminierten Materialien wieder zu entfernen mittels:

  1. Hochdruckextraktion transportablen Kunst- und Kulturguts in geschlossenen Anlagen mit Kreislaufführung unter Verwendung von superkritischem Kohlendioxid.
  2. Einsatz flüssiger Entgiftungsmittel zur Oberflächenbehandlung mit Bioziden belasteter Konstruktionselemente im eingebauten Zustand.

Projektdokumentation

Modellhafte Beseitigung von Schadstoffen an biozidbelasteten Kulturgütern aus Holz unter Anwendung eines Lasergerätes (DBU, 2003-2005)

Das Ziel der Untersuchungen bestand in der Ermittlung der Möglichkeiten und Grenzen, biozidbelastete Holzobjekte, insbesondere Objekte, denen auch geringe Feuchtigkeitsschwankungen nicht zumutbar sind, durch ein- oder mehrmaliges Laserstrahlreinigen an der Oberfläche zu dekontaminieren. Weiterhin wurde für stark profilierte Oberflächen/Skulpturen, geschnitzte Gestühlverzierungen u. ä. nach alternativen Verfahren, z. B. zu der Vakuumwaschung oder Anwendung von superkritischem CO2, gesucht, bei denen diese bekannten Verfahren nicht angewandt werden können.

Projektseite
Projektbericht

Untersuchung der Möglichkeiten und Grenzen der Bioziddetektion mit THz-Technologie (DBU)

 

Konzept zur Nutzung von (mit Bioziden) belasteten Möbeln

 

Veröffentlichungen

Identification of harmful substances and characterization of Elastomers by Thermal Analysis (2019). Jelen, E. In: Tagungsband Kunststoffe für die Ewigkeit – Plastics Forever? Hygiene Museum Dresden 19./20.09.2019

Gefahrstoffe einfacher substituieren (2015). Müller, T., Jelen, E. & Sengespeick, A. In: P&A-Kompendium 2014/2015: Perspektive Prozessindustrie. Die wichtigsten Technologie-Trends. Die wichtigsten Anbieter München, 2014, S. 187-189. [ PDF ] 

3D-confocal-microscopy: New advantages for non destructive measurements (2009). Jelen, E. In: Noldt, U. (2009). European Cooperation in Science and Technology -COST-, Action IE0601 „Wood Science for Conservation of Cultural Heritage“ -WoodCultHer-, Institut für Holztechnologie und Holzbiologie -HTB-, Hamburg: International Conference on Wooden Cultural Heritage 2009. Evaluation of deterioration and management of change. Hamburg/Germany,October 7-10, 2009, 2009, S. 59. [ Abstract ] 

Dekontamination biozidbelasteter Kunst- und Kulturgüter aus Holz (2009). Jelen, E. & Püschner, K. In: Wiedemann, G. (2009). Laseranwendung in Restaurierung und Denkmalpflege: Grundlagen – Chancen – Perspektiven; Tagung am 30. und 31. Januar 2009 in Osnabrück, S.165-170. ISBN 9783816781066

Laser cleaning of contaminated wooden objects (2009). Jelen, E., Wiedemann, G. & Püschner, K. In: Noldt, U. (2009). European Cooperation in Science and Technology -COST-, Action IE0601 „Wood Science for Conservation of Cultural Heritage“ -WoodCultHer-, Brüssel; Institut für Holztechnologie und Holzbiologie -HTB-, Hamburg: International Conference on Wooden Cultural Heritage 2009. Evaluation of deterioration and management of change. Hamburg/Germany, October 7-10, 2009, 2009, S. 35. [ Abstract ] 

Decontamination of biocide loaded wooden art treasures (2005). Jelen, E., Wiedemann, G. & Püschner, K. In: Bundesdenkmalamt -BDA-; Universität Wien; Akademie der Bildenden Künste: 6th International Congress on Lasers in the Conservation of Artworks, LACONA 2005, S. 21-25.

Decontamination of ethnological collections using supercritical carbon dioxide (2005). Tello, H., Jelen, E. & Unger, A. In: Collection forum 19 (2005), Nr.1-2, S. 45-48.

Decontamination of ethnological objects with supercritical carbon dioxide (2005). Tello, H., Unger, A., Gockel, F. & Jelen, E. In: Verger, I. (2005). International Council of Museums -ICOM-, Committee for Conservation: ICOM Committee for Conservation. 14th triennial meeting 2005. Preprints. Vol.1 : The Hague, 12-16, September 2005, S. 110-119.

Belastung von Materialien und Werkstätten (2004). Jelen, E. In: Restaurator im Handwerk e.V., Berlin: Restaurator im Handwerk 2004/2005, S.8-9.

Bericht über eine Detoxifizierung von ethnologischem Sammlungsgut an den Staatlichen Museen zu Berlin (2004). Tello, H., Jelen, E. & Unger, A. In: VDR-Bulletin (2004), Nr.1, S. 75-76.

Besonderheiten bei der Dekontaminierung mit überkritischem Kohlendioxid – Erkenntnisse aus Labor und Technikum (2004). Jelen, E.;,Michalski, R. & Gockel, F. In: Chemie- Ingenieur- Technik 76 (2004), Nr.9, S.1404-1405.
DOI:http://dx.doi.org/10.1002/cite.200490302

Gentle decontamination of art treasures : Deep cleaning of wooden sculptures using supercritical CO2 (2004). Unger, A., Eisbein, M., Jelen, E., Berger, T. & Gockel, F. In: Focus on gas – Reports on research and technology (2004), Nr. 22, S. 21-25.

Kunstschätze schonend entgiften: Tiefenreinigung für Holzskulpturen mit überkritischem CO2 (2004). Unger, A., Eisbein, M., Jelen, E., Berger, T. & Gockel, F. In: Gas aktuell 66 (2004), Nr.1, S. 20-25.

Neues Verfahren zur Dekontamination von holzschutzmittelbelasteten Objekten (2004). Jelen, E. In: Restaurator im Handwerk e.V., Berlin: Restaurator im Handwerk 2004/2005, S. 18-19.

Detox cure for art treasures (2003). Jelen, E., Weber, A., Unger, A. & Eisbein, M. In: Pesticide outlook 14 (2003), Nr.1, .7-9 DOI: http://dx.doi.org/10.1039/b300659j

Untersuchungen zur Dekontamination holzschutzmittelbelasteter Kulturgüter durch Extraktion mit überkritischem Kohlendioxid (2003). Jelen, E., Weber, A., Michalsky, R., Unger, A., Eisbein, M. & Gockel, F. In: Chemie- Ingenieur- Technik 75 (2003), Nr.8, S.1154-1155 DOI: http://dx.doi.org/10.1002/cite.200390436

KONTAKT

Dipl.-Ing. (FH) Erich Jelen

Zirkuläre und biobasierte Kunststoffe

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Osterfelder Straße 3
46047 Oberhausen

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