Einladung zur Defensio von Johannes Tichy

Mitglieder des Prüfungssenats sind: Dipl. Ing. Dr.techn. Dubravka Jembrih Simbürger (Vorsitz), Univ. Prof. Dipl. Biol. Dr. Katja Sterflinger (1. Betreuer_in), Dr. Domenico Pangallo, DrSc. (externe_r Gutachter_in).

Die Defensio findet in englischer Sprache am INTK in der Kelsenstraße 2, 1030 Wien, EG, Raum 0.10, Seminarraum 2 statt. 

Abstract 

Die Bewahrung von Menschen geschaffenen Kulturbauwerken, die durch den voranschreitenden Klimawandel zunehmend als gefährdet gelten, erweist sich als immer größere Herausforderung für den aktiven Kunst- und Kulturgüterschutz im 21. Jahrhundert. Physikalisch-chemische Alterungsprozesse setzen dem erbauten Kulturerbe und Denkmälern zu, in Kombination mit den Auswirkungen klimatischer Veränderungsprozesse. In diesem Zusammenhang stehende Schlüsselfaktoren, welche den weiteren Verfall und die Zersetzung durch Salzverwitterung begünstigen können, sind sich wiederholende und häufende Zyklen von Lösungs Kristallisationsvorgängen, welche maßgeblich an der Oberflächenzerstörung mitbeteiligt sind. Salze stellen für Kulturbauwerke und deren Bausubstanz eine immerwährende Gefahr durch evidente Schädigungsmechanismen dar, wie z.B durch mechanische als auch chemische Zerfalls- und Zersetzungsprozesse. Im Umkehrschluss erweisen sich Salzschäden nicht ausschließlich nachteilig auf die Verwitterung der Bausubstanz per se, sondern sind auch mit-verantwortlich für die Ausbildung einer ökologischen Nische, welche durch halotolerante und halophile (Micro-)Organismen besiedelt werden kann. Neben der Ansiedlung an den Oberflächen der betroffenen Bauwerke in Form von Biofilmen kann es zur Ausbildung von rosa Verfärbungen kommen, welche das Erscheinungsbild grundsätzlich beinträchtigen kann. Als mögliche Forschungsobjekte für die Untersuchung der mikrobiellen Ökologie an salz-belasteten Oberflächen wurden 2 repräsentative Bauwerke ausgewählt, nämlich die Virgilkapelle am Wiener Stephansplatz als auch das Kartäuser Kloster in Mauerbach (Niederösterreich). Weiters wurden an diesen Bauwerken neuartige Entsalzungssysteme erprobt. Durch den vorangegangenen Einsatz physikalisch-chemischer Analysemethoden war es möglich sowohl die vorhandenen Schadsalzen zu identifizieren als auch in ihrer Menge zu quantifizieren. Zusätzliches galt für die Identifikation des für die rosa Verfärbung verantwortlichen Pigmentes. Zur Aufklärung der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft innerhalb des ausgebildeten Biofilms wurden DNA-gestützte Analysemethoden eingesetzt, basierend auf der Sequenzier-Technologie der dritten Generation. Für die Aufklärung der mikrobiellen Aktivität ausgelöst vorrangig durch Archaeen und Bakterien wurden RNA-basierte Sequenzier-Techniken eingesetzt. Zur Behandlung der salz geschädigten Oberflächen wurde abschließend eine Oberflächenentsalzungsmaßnahme durchgeführt mittels angebrachter Kompressen bestehend aus tonhaltigen Substraten über den Zeitraum von einem Jahr. Die Salzanalysen belegten grundlegende Unterschiede, nämlich dass die Virgilkapelle durch chlorid haltige- bzw. das Kloster Mauerbach durch sulphat-haltige Salze geschädigt wurde. Spektroskopische Analysen brachten zum Vorschein, dass jenes für die rosa Verfärbung verantwortliche Pigment zur Klasse der Carotinoid-Derivate gehört. Die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft zeigte starke Abhängigkeitsmerkmale in Bezug auf die vorhandenen Anionen der jeweiligen Salze (Chlorid vs. Sulphat). Die Aufklärung der aktiven Stoffwechselwege der jeweiligen Bakterien und Archaeen gelang durch den Einsatz aufwendiger RNA-Extraktion bzw. Analytik, und brachte zum Vorschein ein reichhaltiges Repertoire, welches diese besitzen, um in einem Lebensraum überleben zu können, der durch erhebliche Mengen vorhandener Salze belastet ist. Auch das spektroskopisch identifizierte 9 Farbpigment ließ sich partiell auf biologischer Ebene verifizieren, jedoch unter Weiterfassung der jeweiligen Pigmentklasse, zugehörig den Carotenoiden. Abschließend zeigten die Ergebnisse der entwickelten Entsalzungsstrategie inklusive einjährigen mikrobiellen Monitorings, dass die mikrobielle Gemeinschaft mitunter sehr empfindlich auf sich ändernde Salzarten und deren Menge reagiert hatte. Dies unterstreicht die Notwendigkeit eines kombinierten Ansatzes, der sowohl biologische als auch salzbezogene Analysen während des Entsalzungsprozesses umfasst, im Zuge restauratorischer Maßnahmen.

Kurz-Biographie

• Food Science and Biotechnology, Bachelor, University of Natural Resources and Life Sciences/VIENNA, 2013-2016
• Biotechnology, Master, University of Natural Resources and Life Sciences/VIENNA, diploma-engineer, 2017-2020
• Material sciences, Doctoral study, Academy of Fine Arts Vienna, 2021-