Anwendung von IHumi Faser-Feuchtigkeitsregulatoren in Museen

1. Konservierungsstandards für Kulturgüter

Die Luftfeuchtigkeit ist die entscheidende Variable bei der Konservierung in Museen. Schwankungen der Luftfeuchtigkeit verursachen eine weitaus stärkere Verformung von Artefakten als Temperaturschwankungen. Zum Beispiel zeigt Elfenbein unter einer Temperaturschwankung von 30 °C weniger als 0,2 % volumetrische Änderung, während bereits eine geringe Schwankung von 10 % bei der relativen Luftfeuchtigkeit (RL) zu einer Ausdehnung oder Schrumpfung von 0,4 % führt. Solche dimensionsbezogenen Veränderungen erzeugen mechanische Spannungen, die zum Abplatzen der Glasur und zum Reißen von Pigmentschichten führen können. Hohe Luftfeuchtigkeit beschleunigt zudem die „Bronzekrankheit“, elektrochemische Korrosion von Eisen, den Zerfall von Glas, das Verblassen von Farbstoffen, die Hydrolyse von Papierfasern und schafft günstige Bedingungen für mikrobielle Besiedlung und Insektenbefall.
Gemäß den Konservierungsempfehlungen sollten anorganische Artefakte wie Metall, Glas und Email bei 20 °C und 0–50 % rel. Luftfeuchte gelagert werden. Organische Materialien wie Papier, Textilien, Holz, Ölgemälde und Elfenbein erfordern 50–60 % rel. Luftfeuchte, während Farbfilm noch strengere Bedingungen von 0 °C und 40–50 % rel. Luftfeuchte benötigt. In allen Fällen darf die tägliche Schwankung der relativen Luftfeuchte ±5 % nicht überschreiten, und die tägliche Temperaturschwankung sollte innerhalb von 2–5 °C liegen.

2. Die Herausforderungen
Der traditionelle Ansatz bestand darin, Vitrinen in Miniatur-Reinräume umzuwandeln, wobei aktive Systeme wie Luftbefeuchter oder Klimaanlagen kontinuierlich im Betrieb waren. Ausstellungshallen sind jedoch gewöhnlich unter Berücksichtigung statischer Belastungen konstruiert, sodass nur begrenzter Platz an Decke, Boden und Wänden für zusätzliche Kanäle zur Verfügung steht. Neue Leitungen beeinträchtigen die visuelle Integrität und erhöhen die Installationskosten. Zudem verbrauchen Kompressoren, Elektrodenbefeuchter und Lüfter, die rund um die Uhr laufen, erhebliche Energiemengen, während Start-Stopp-Zyklen transiente Spitzen bei Temperatur und Luftfeuchtigkeit verursachen – unsichtbare Erdbeben aus Sicht empfindlicher Artefakte.

Im Jahr 2018 empfahl die chinesische Nationale Verwaltung für Kulturerbe ausdrücklich den Einsatz von „passiven Feuchteregulatoren“ (Dokument Nr. 348). Herkömmliches Silicagel hingegen produkte weisen inhärente Einschränkungen auf: Ihre Aufnahmefähigkeit und Abgabe von Feuchtigkeit beträgt nur etwa 7,5 % ihres eigenen Gewichts. Vor der Verwendung müssen sowohl das Material als auch der Vitrinenschrank im Klimaschrank auf die Zielfeuchte vorkonditioniert werden, gefolgt von einer 24–48-stündigen Ausgleichsphase vor Ort. Selbst dann beträgt die tatsächliche Abweichung der Leistung ±10 % rel. Luftfeuchte. Nach einer Regeneration bei hoher Temperatur gehen mehr als 20 % der Aufnahmestellen irreversibel verloren, was zu einer Leistungsverschlechterung führt. Der zweifache Vorkonditionierungsprozess, die kurze Lebensdauer sowie die großen Abweichungen haben bisher verhindert, dass Silicagel in präzisen Konservierungsumgebungen breit angewendet wird.

3. Lösung — IHumi Fiber Feuchteregulator

Der IHumi-Faser-Feuchtigkeitsregler besteht aus natürlichen Pflanzenfasern in Kombination mit Polymer-Verbundwerkstoffen. Er ist sicher, emissionsfrei und für Zielwerte im Bereich von 30–80 % rel. Luftfeuchte (r.F.) individuell anpassbar. Mit einer Feuchtigkeitsaufnahme von 16 % des eigenen Gewichts – doppelt so hoch wie die von Silikagel – erreicht er eine Regelgenauigkeit von ±3 % r.F., benötigt keine Vorbehandlung und ist sofort einsatzbereit. Das Material wird in Plattenform hergestellt, die zugeschnitten und in Rückwänden, Böden oder Innenauskleidungen von Vitrinen unsichtbar eingebaut werden können. Innerhalb von nur 30 Minuten reagiert es auf plötzliche Feuchtigkeitsschwankungen und stabilisiert diese innerhalb von ±2 % r.F. Diese „unsichtbare“ passive Regelung erfüllt genau die vier wesentlichen Anforderungen an Materialien zur Feuchtigkeitskontrolle: geeignete Auswahl, vollflächiger Kontakt, rechtzeitiger Austausch und effiziente Regulation der Mikroumgebung.

Gestützt durch integrierte Patentlösungen aus Formel, Produkt und Prozess überwindet IHumi die Engpässe herkömmlichen Silikagels, das vor der Anwendung präkonditioniert werden muss. Durch die Optimierung der Absorptions- und Desorptionsmechanismen schafft es eine überlegene technische Grundlage. Im kritischen Feuchtebereich von 30–60 % für die Erhaltung von Artefakten übertrifft seine Kapazität die des Silikagels und bietet damit eine führende Lösung für passive, präzise Feuchtigkeitsregelung.

Tabelle 1 Feuchteaufnahmekapazität von Artsorb (Silikagel), Prosorb (Silikagel) und IHumi in verschiedenen Luftfeuchtigkeitsbereichen
Luftfeuchtigkeitsbereich Artsorb Prosorb IHumi
RF 30~40 % 6 % 6,30 % 10,5 %
RF 40~50 % 4 % 7,90 % 11 %
RF 50~60 % 9 % 8,40 % 11,8 %

4. Anwendungen und Einsatz

Bei der Weltausstellung 2010 in Shanghai kam der IHumi-Faser-Feuchteregler erstmals in Vitrinen für Bronzeartefakte im chinesischen Pavillon und für Ölgemälde im mexikanischen Pavillon zum Einsatz. Seitdem wurde er weithin in Einrichtungen wie dem Nationalmuseum von China und anderen Kulturerbeorganisationen eingeführt. Seine Verwendung hat die Betriebsstunden der mechanischen Klimasteuerungsanlagen erheblich reduziert, den Energieverbrauch in Ausstellungsräumen gesenkt, enge und stabile Feuchtigkeitskurven innerhalb der Vitrinen gewährleistet und maßgeschneiderte Mikroumgebungen ermöglicht, die genau auf die Anforderungen unterschiedlicher Artefakte abgestimmt sind.


5. Schlussfolgerung

Der Übergang von der aktiven zur passiven Luftfeuchtigkeitsregulierung reduziert nicht nur den Energieverbrauch und das Risiko mechanischer Ausfälle in konservierenden Mikroumgebungen, sondern steht auch im Einklang mit der „Dual-Carbon“-Strategie und den Grundsätzen des grünen Kulturerbeschutzes. Während der IHumi Fiber Feuchtigkeitsregler in immer mehr Lagern und Ausstellungsbereichen eingesetzt wird, etabliert sich die passive präzise Feuchtigkeitskontrolle als neuer Standard in der vorbeugenden Konservierung – und bietet nachhaltigen Feuchtigkeitsschutz für die Integrität und den kulturellen Wert von Artefakten über Generationen hinweg.