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13.11.2012

Dem Klanggeheimnis historischer Streichinstrumente auf der Spur


Jenaer Wissenschaftler haben sich auf die Suche nach dem Geheimnis des Klanges altitalienischer Streichinstrumente begeben. Dabei wurden verschiedene Holzbehandlungsmethoden zur Verbesserung der akustischen Qualität von Streichinstrumenten untersucht. Die Ergebnisse hinsichtlich Dichte, Elastizität, Aussehen, Lackverlauf, Lackhaftung etc. legen den Schluss nahe, dass mit einer Kalkmilch-Zucker-Imprägnierung die lange vergeblich gesuchte historische Cremoneser Streichinstrumenteholzbehandlung wiedergefunden worden ist.

Auf der Suche nach dem Klanggeheimnis altitalienischer Streichinstrumente aus dem norditalienischem Cremona - besonders von Antonio Stradivari und Guarneri del Gesu - untersuchten Wissenschaftler der Jenaer Forschungseinrichtung INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Methoden zur Verbesserung der akustischen Qualität von Streichinstrumenteholz. Recherchen in alten und neueren Quellen belegen, dass Verfahren zur Holzbehandlung mit kalziumhaltigen Substanzen in Verbindung mit weiteren natürlichen Stoffen in Norditalien zwischen 1550 und 1750 chemisch-technologisch möglich waren.
Im Rahmen der Untersuchungen wurden verschiedene Mischungen aus Kalkmilch und Harnstoff sowie aus Kalkmilch und Lösungen von Monosacchariden zur Imprägnierung verwendet, um durch die Erhöhung des Kalziumgehaltes bei einer gleichzeitigen Verringerung des Hemicellulosegehaltes Dichte und Elastizitätsmodul der Hölzer zu ändern. Diese beiden Parameter sind maßgeblich für die akustische Qualität verantwortlich, wobei ein möglichst hoher E-Modul bei geringer Dichte angestrebt wurde.

Die Imprägniermethode mit den Mischungen aus Kalkmilch und Harnstoff führte zwar zu der gewünschten Erhöhung des E-Moduls, dabei erhöhte sich aber auch die Dichte der imprägnierten Hölzer deutlich, so dass keine Verbesserung der akustischen Qualität zu verzeichnen war. Damit kann mit ziemlicher Sicherheit diese Methode als eines der spekulierten Geheimverfahren ausgeschlossen werden.

Die Imprägnierung der Hölzer mit einer Lösung aus Kalkmilch und Einfachzuckern führte in den Untersuchungen dagegen zu dem gewünschten Effekt - einer deutlichen Erhöhung des E-Moduls bei nur geringfügiger Zunahme der Holzdichte. Akustische Messungen an Musterinstrumenten, die aus dem derart imprägnierten Holz gefertigt wurden, belegen die Versteifung und Beeinflussung des Frequenzspektrums.

Diese Art der Imprägnierung wirkt außerdem als besonders gute Barriere gegen das Eindringen des Lackes bei der nachfolgenden Lackierung der Instrumente und wirkt damit einer erneuten Klangverschlechterung entgegen. In Verbindung mit den anderen Eigenschaften der Kalkmilch-Zucker-Imprägnierung wie Härte, Aussehen, Lackverlauf, Lackhaftung usw. ist es sehr wahrscheinlich, dass damit die ca. 200 Jahre lang vergeblich gesuchte historische Cremoneser Streichinstrumenteholzbehandlung wiedergefunden worden ist.

Interessant sind diese Ergebnisse jedoch auch für andere Holzanwendungen, da durch die veränderte Struktur die mechanische Festigkeit leichter Hölzer erhöht werden kann. Durch die teilweise Mineralisierung des Holzes wird zudem dessen Beständigkeit erhöht.

Quelle: idw/INNOVENT - Technologieentwicklung Jena




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