Entwicklung Bau und Inbetriebnahme einer schonenden Vakuumtrockung von Säugetierfellen mittels intelligenter Sensorik und Steuerung

Das Museum für Naturkunde Berlin (MfN) und das Zentrum für Bucherhaltung verbindet bereits seit mehreren Jahren die gemeinsame Suche nach und Entwicklung von nachhaltigen Sicherungsmethoden für die Originalerhaltung wissenschaftlich bedeutender naturhistorischer Sammlungsobjekte, insbesondere für Säugetierfelle. Die Zusammenarbeit wurde zunächst im gemeinsamen DBU-Projekt AZ 33841/01 „Methodenentwicklung zur Analyse und Behandlung anthropogen bedingter Zerfallsprozesse naturkundlicher Sammlungen am Beispiel von Säugetierfellen“ intensiviert.

In dem für Ihren folgenden Auftrag A20205_A zum 31.07.2021 erstellten Bericht „Verpackungs- und Behandlungskonzept für die Säugetiersammlung des Museums für Naturkunde Berlin“ wurde neben einem grundlegenden Verpackungskonzept schwerpunktmäßig auch ein empfohlener Behandlungs-Workflow für die schonende Bearbeitung und Verpackung vorgestellt.

Auftragsvergabe für eine kooperative Technologieentwicklung. Entwicklung, Bau und Inbetriebnahme einer schonenden Vakuumtrocknung mittels intelligenter Sensorik und Steuerung

Die Sammlung des MfN steht vor der immensen Herausforderung eines kompletten Umzuges. Dies trifft in besonderem Maße auf die ca. 10.000 großen Felle zu, die im Moment noch hängend in Schränken aufbewahrt werden. Zu ihnen gehören Felle und Häute von Zebras, Rindern, Hirschen, Giraffen, Elefanten, Meeressäugern u.v.m. Größe, Gewicht, Steifheit und extreme Fragilität dieser Felle und Häute machen jegliche Handhabung schwierig und eine Verpackung und den Transport in diesem Zustand unmöglich, ohne sie zu beschädigen und gänzlich zu zerstören.

Ausgelöst durch den kritischen Zustand einiger Felle, beschäftigt sich das Museum seit langem und seit 2015 intensiv mit dem Thema Zerfallsprozesse in Säugetierfellen. Eine Qualifikationsarbeit und mehrere Drittmittelprojekte widmeten sich den Ursachen des Zerfalls und Ansätzen für praktische Gegenmaßnahmen. Seit 2013 begleitet und unterstützt das Zentrum für Bucherhaltung in Leipzig (ZfB) den Erkenntnisgewinn und die Entwicklung von Lösungsoptionen in enger Kooperation über gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Als Antwort auf die o.g. Herausforderung entstand in gemeinsamer Anstrengung im Frühjahr 2021 ein Verpackungs- und Behandlungskonzept für die Säugetierfelle und ---häute des Museum für Naturkunde. Es basiert auf der seit acht Jahren gemeinsam geleisteten Forschungs- und Entwicklungsleistung und dem dabei aufgebauten Spezialwissen um die Spezifität historischer Felle und Häute. Dieses Konzept vereint die konservatorischen Ansprüche und Voraussetzungen der Objekte mit den logistischen Rahmenbedingungen und Vorgaben und zeigt konkrete Lösungsoptionen mit realistischen Ressourcen- und Zeitplanungen.

Die vom ZFB geplante Neuentwicklung hebt sich in vielerlei Hinsicht von dem am Markt verfügbaren Stand der Technik auf dem Gebiet der Vakuumtrocknungsanlagen ab. Konstruktive Alleinstellungsmerkmale sind insbesondere das auf Euro-Paletten ausgerichtete Beschickungssystem, die je nach Objektanforderungen verstellbaren Zwischenböden und deren individuelle Temperatursteuerung- und Überwachung. Während andere Anbieter eine Temperierung der Zwischenböden über wasser- oder Ölkreisläufe realisieren, die nur eine einheitliche Erhitzung erlauben, ist für jeden der elektrisch beheizten Zwischenböden der geplanten ZFB-Anlage ein individuelles Temperaturprogramm realisierbar. Neuartig auf dem Gebiet der Vakuumtrocknung ist die geplante Sensorik zur Überwachung des Trocknungsfortschritts direkt am Objekt sowie insbesondere die damit verbundene Steuerung des Trocknungsprozesses. Dabei ist eine objektspezifische Temperatursteuerung über die bereits beschriebenen individuell beheizbaren Zwischenböden geplant. Bezüglich der Überwachung der Feuchtigkeit können in der geplanten Anlage keine marktgängigen Feuchtigkeitssensoren eingesetzt werden, da übliche Methoden zur Messung der Luftfeuchtigkeit im Vakuum nicht anwendbar sind. Die Materialfeuchte kann daher nur direkt am Objekt über andere Messmethoden ermittelt werden, die bisher kein anderer Hersteller von Vakuumtrocknungsanlagen anbietet. Ein entscheidender Benefit des ZFB gegenüber anderen Anbietern ist das in der bisherigen Zusammenarbeit mit dem MfN (DBU-Projekt, Verpackungskonzept) sowie in weiteren Forschungsprojekten (NanoForArt, PROCORIUM) gewonnene Know-how über Alterungsprozesse und Behandlungsmöglichkeiten für Kollagen-basierte Materialien im Allgemeinen sowie die detaillierten Kenntnisse über die Besonderheiten der Säugetiersammlung des MfN im Speziellen.

Preis - Gewichtung: 50%

Erläuterung:

Die Sammlung des MfN steht vor der immensen Herausforderung eines kompletten Umzuges. Dies trifft in besonderem Maße auf die ca. 10.000 großen Felle zu, die im Moment noch hängend in Schränken aufbewahrt werden. Zu ihnen gehören Felle und Häute von Zebras, Rindern, Hirschen, Giraffen, Elefanten, Meeressäugern u.v.m. Größe, Gewicht, Steifheit und extreme Fragilität dieser Felle und Häute machen jegliche Handhabung schwierig und eine Verpackung und den Transport in diesem Zustand unmöglich, ohne sie zu beschädigen und gänzlich zu zerstören.

Ausgelöst durch den kritischen Zustand einiger Felle, beschäftigt sich das Museum seit langem und seit 2015 intensiv mit dem Thema Zerfallsprozesse in Säugetierfellen. Eine Qualifikationsarbeit und mehrere Drittmittelprojekte widmeten sich den Ursachen des Zerfalls und Ansätzen für praktische Gegenmaßnahmen. Seit 2013 begleitet und unterstützt das Zentrum für Bucherhaltung in Leipzig (ZfB) den Erkenntnisgewinn und die Entwicklung von Lösungsoptionen in enger Kooperation über gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Als Antwort auf die o.g. Herausforderung entstand in gemeinsamer Anstrengung im Frühjahr 2021 ein Verpackungs- und Behandlungskonzept für die Säugetierfelle und ---häute des Museum für Naturkunde. Es basiert auf der seit acht Jahren gemeinsam geleisteten Forschungs- und Entwicklungsleistung und dem dabei aufgebauten Spezialwissen um die Spezifität historischer Felle und Häute. Dieses Konzept vereint die konservatorischen Ansprüche und Voraussetzungen der Objekte mit den logistischen Rahmenbedingungen und Vorgaben und zeigt konkrete Lösungsoptionen mit realistischen Ressourcen- und Zeitplanungen.

Die vom ZFB geplante Neuentwicklung hebt sich in vielerlei Hinsicht von dem am Markt verfügbaren Stand der Technik auf dem Gebiet der Vakuumtrocknungsanlagen ab.

Konstruktive Alleinstellungsmerkmale sind insbesondere das auf Euro-Paletten ausgerichtete Beschickungssystem, die je nach Objektanforderungen verstellbaren Zwischenböden und deren individuelle Temperatursteuerung- und Überwachung. Während andere Anbieter eine Temperierung der Zwischenböden über wasser- oder Ölkreisläufe realisieren, die nur eine einheitliche Erhitzung erlauben, ist für jeden der elektrisch beheizten Zwischenböden der geplanten ZFB-Anlage ein individuelles Temperaturprogramm realisierbar. Für diese Aspekte wird zeitnah die Einreichung eines Geschmacksmusters beim Deutschen Patent- und Markenamt angestrebt.

Darüber hinaus erlaubt die geplante modulare Bauweise mit Hilfe eines Mittenflansches sowohl einen einfacheren Transport und Integration in die räumlichen Gegebenheiten als auch die Möglichkeit zur späteren flexiblen Erhöhung der Trocknungskapazität durch den Einsatz weiterer Vakuumröhren-Module. Auch eine mögliche spätere Erweiterung von der Vakuum- zur Gefriertrocknung wird bereits im individuellen Entwicklungsprozess berücksichtigt.

Neuartig auf dem Gebiet der Vakuumtrocknung ist die geplante Sensorik zur Überwachung des Trocknungsfortschritts direkt am Objekt sowie insbesondere die damit verbundene Steuerung des Trocknungsprozesses. Dabei ist eine objektspezifische Temperatursteuerung über die bereits beschriebenen individuell beheizbaren Zwischenböden geplant. Bezüglich der Überwachung der Feuchtigkeit können in der geplanten Anlage keine marktgängigen Feuchtigkeitssensoren eingesetzt werden, da übliche Methoden zur Messung der Luftfeuchtigkeit im Vakuum nicht anwendbar sind. Die Materialfeuchte kann daher nur direkt am Objekt über andere Messmethoden ermittelt werden, die bisher kein anderer Hersteller von Vakuumtrocknungsanlagen anbietet.