Stiftung Institut für Werkstofftechnik

Amtliche Materialprüfungsanstalt (MPA) Bremen

MPA Bremen

Ein Laborwagen der MPA Bremen im Einsatz am Aachener Dom.

Der Blick in einen Laborwagen.

Die Amtliche Materialprüfungsanstalt des Landes Bremen (MPA) hat im Auftrag im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie im Rahmen mehrere geförderter Projekte Labormobile entwickelt, die komplette rasterelektronenmikroskopische Laboratorien auf Rädern darstellen. Leider ist heute keines der insgesamt vier gebauten Fahrzeuge mehr im Einsatz.

Durch die gerätetechnische Ausstattung der Labormobile war es möglich, entnommene Proben vor Ort zu analysieren und somit wichtige Fragestellungen sofort zu beantworten. Im Rahmen der BMBF-Projekte sind diese Fahrzeuge für die Untersuchungen an Baudenkmälern eingesetzt worden. Im Dialog der Laborwagenbesatzung (Geowissenschaftler, Physiker, Biologen) mit den Restauratoren wurde hierbei eine Optimierung der Probennahme, hinsichtlich Größe (oft genügt 1 mm² Probenmaterial) und Anzahl der zu entnehmenden Proben möglich.

Aber auch in anderen Bereichen der Materialprüfung war der Einsatz der Labormobile denkbar, z.B. bei der Schadensanalyse an großen Bauteilen, zur Erstellung von Baukatastern oder zur Schnellanalyse bei Asbestvorkommen.

Ein Stereomikroskop (bis zu 50-fache Vergrößerung) diente der ersten Erfassung des Untersuchungsobjektes nach der Entnahme und ermöglichte die Präparation auch kleinster Proben. Eine schnelle Dokumentation dieser ersten Untersuchungsschritte wurde durch die Kopplung des Lichtmikroskopes mit einem Farbmonitor und Farbvideoprinter ermöglicht.

War die Einbettung der Proben in Kunstharz notwendig, bestand im Labormobil die Möglichkeit dazu. Ein Sägemikrotom stand zur Herstellung von An- und Dünnschnitten zur Verfügung, die anschließend mit Hilfe eines Polarisationsmikroskopes (bis zu 500-fache Vergrößerung) ausgewertet werden konnten.

Das Herz des Laborwagens war ein Rasterelektronenmikroskop. Die zu untersuchende Probe konnte mit einer lateralen Auflösung bis in den nm-Bereich betrachtet werden. Darüber hinaus waren Materialuntersuchungen durch verschiedene Signalarten möglich (SE-Signal zur Abbildung der Oberflächentopographie, RE-Signal zur Darstellung des Materialkontrastes). Durch ein angeschlossenes EDX-System (energiedispersive Röntgenmikroanalyse) konnte die Elementzusammensetzung des Materials bestimmt werden.

Um Proben im Rasterelektronenmikroskop untersuchen zu können, müssen diese elektrisch leitfähig sein bzw. beschichtet werden. Für diesen Präparationsschritt standen im Laborwagen eine Sputteranlage zum Beschichten der Probe mit Platin, Gold oder Silber sowie ein Kohlebedampfungsaufsatz zur Verfügung.

In dem Großprojekt Denkmalpflegeforschung waren die Einsatzgebiete der Labormobile im Rahmen von Untersuchungen an historischen Wandmalereien, an Natursteinobjekten, an Ziegeln und Terracotten, im Fachwerkbau und bei der Erforschung von Glasschäden angesiedelt. Hierbei stellten sich im Einzelnen folgende Fragestellungen, die vor Ort beantwortet werden konnten:

• Analyse auftretender bauschädlicher Salze
• Pigmentanalysen
• Mörtelanalysen (auch semiquantitativ)
• Analyse verwendeter anorganischer Bindemittel
• Untersuchungen von Krusten, Belägen und Ausblühungen
• Untersuchungen von Gefügeveränderungen (Natursteine und künstliche Baustoffe)