Verschmutzungen auf der Natursteinoberfläche des Sockels abgelagert beziehungsweise ausgebildet. Bevor jedoch die Arbeiten im September 2016 begonnen werden konnten, musste eine umfangreiche Oberflächenuntersuchung der Bausubstanz des Sockels durchgeführt werden. Ziel war es, die verschiedenen Verunreinigungen, ihre Beschaffenheit und Zusammensetzung zu identifizieren, um die jeweils bestmögliche und schonendste Reinigungslösung für den Sockel festzulegen. Die Untersuchung der Sockeloberfläche zeigte schließlich, dass sich über die Jahrzehnte verschiedene Schmutzarten auf dem feinsandigen und -porigen Sandstein abgelagert hatten. Neben stark ausgebildeten Sinterablagerungen, fanden sich auf Flächen, die der Witterung unmittelbar ausgesetzt sind, zusätzlich biogene Schichten in Form von Algen, Flechten und Moosen. Auch wurden an einigen Stellen Ablagerungen von anthropogen und geogen verursachten Stäuben und Depositionen von tierischem Kot festgestellt.
Trotz dieser Verschmutzungen entspricht an vielen Stellen die Matrix des Sandsteins noch heute mit ihrer hellbräunlichen Färbung dem naturbelassenen ursprünglichen Zustand. Unterbrochen wird die Färbung lediglich durch gelbliche, zum Teil hellbraune mineralische Adern. Diese sind, je nach Exposition des Mauerwerkes, stellenweise stark rückgewittert. Besonders auffällig sind großflächige schwarze Verfärbungen des Teutoburger-Wald-Sandsteins. Sie sind jedoch keine Verschmutzungen im eigentlichen Sinne, sondern das Ergebnis chemischer Verwitterungsprozesse der Mineralien Goethit, Hämatit und Pyrit mit dem Luftsauerstoff an der Gesteinsoberfläche. Vor allem in den Abfließbereichen des Regenwassers wurden außerdem umfangreiche, der Fließrichtung des Wassers folgende Kalkablagerungen festgestellt. Sie haben ihren Ursprung in den Fugenbereichen zwischen dem Sandstein und rühren von Lösungsprozessen im kalkhaltigen Mörtel her. Letztlich wurden auch im Bodenbereich des Rundgangs im Untergeschoss des Sockels Spuren von Vandalismus in Form von verschütteter Farbe festgestellt. Eine Analyse der Farbzusammensetzung erbrachte, dass es sich um Dispersionsfarbe handelt.
Auf Basis dieses ersten Befundes wurden noch im Oktober 2015 so genannte Musterflächen angelegt, um die geeignetsten Reinigungsarten zu testen. Die beste und schonendste Methode zur Abnahme des Bewuchses, der Stäube und des Vogelkotes konnte mit dem Heißwasser-Hochdruckreiniger HDS 13/20 in der Dampfstufe bei halbierter Wasserleistung (ca. 650 l/h) erzielt werden. Zum Einsatz kam eine oberflächenschonende Dampfdüse, die bei einem Abstand zum Sandstein von ca. 10 bis 20 Zentimeter ungefähr 0,5 bar Oberflächendruck produziert. Die Dampftemperatur wurde bei 145 Grad Celsius eingeregelt. Die hohe Temperatur stellt sicher, dass einerseits nach der Reinigung verbliebene biogene Restpartikel und Sporen auch in den Poren des Gesteins abgetötet werden und eine Wiederansiedlung mittelfristig verhindert wird. Andererseits kann so auch auf den Einsatz von Reinigungschemie verzichtet werden. Um zu testen, ob sich die schwarzen Verfärbungen des Sandsteins entfernen lassen, wurden Versuche mit dem so genannten Niederdruck-Partikelstrahlverfahren unter Verwendung der Kärcher GS Strahlpistole durchgeführt. Hierzu wurden drei Musterflächen angelegt. Musterfläche 1 wurde mit ein bis zwei Strahlgängen, Musterfläche 2 mit drei bis vier, und Musterfläche 3 mit fünf bis sechs Strahlgängen bearbeitet. Als Strahlmittel kam Aluminiumsilikat „Mikrofein“ mit einer Mohs´schen Härte von sechs bis sieben und einer Korngröße von 40 bis 80 μm zum Einsatz.
Die Behandlungen an allen drei Musterflächen erbrachte jedoch keine wesentliche Verbesserung des Ist-Zustandes. Der Grund hierfür liegt, wie eine nachträgliche geologische Untersuchung des Sandsteins zeigte, in der nicht nur oberflächlichen, sondern sehr tief in das Gesteinsgefüge reichenden natürlichen Verwitterung. Lediglich eine Aufhellung von Schwarz zu einem Hellgrau konnte erzielt werden. Der Aufhellungsgrad war jedoch, unabhängig von der Intensität des Strahlmitteleinsatzes, auf allen drei Musterflächen nahezu gleich. Als positiv konnte jedoch bewertet werden, dass bei allen drei Musterflächen, wie gewünscht, die ursprüngliche Oberflächenstruktur („Steinmetzhiebe“) völlig erhalten blieb. Im Gegensatz ließen sich aber mit dem Niederdruck-Partikelstrahlverfahren die Kalkablagerungen unter gleichen Testbedingungen problemlos entfernen. Zur Beseitigung der Farbreste im Rundgang des Untergeschosses wurden Versuche mit einem Heißwasser-Hochdruckreiniger gefahren. Das beste Reinigungsergebnis konnte mit einer 25 Grad Flachstrahldüse erzielt werden. Um einen besseren Schwemmeffekt zu erzielen, wurde die Wassermenge auf 1300 l/h eingestellt. Die Wassertemperatur lag bei annähernd 100 Grad Celsius. Dies stellte sicher, dass die Farbreste sich schonender vom Gestein ablösen konnten.
Nachdem die Testergebnisse feststanden, fand eine enge Absprache mit dem Landesverband Lippe, der Unteren Denkmalbehörde der Stadt Detmold, der Oberen Denkmalbehörde des Landschaftsverbands Westfalen-Lippe und Restauratoren statt. Dabei definierte man das gewünschte Reinigungsergebnis und wertete die Testergebnisse der Experten von Kärcher bezüglich der notwendigen Reinigungsmethoden aus.
Ende März 2016 wurde schließlich von der Unteren Denkmalbehörde der Stadt Detmold, Kreis Lippe, die Genehmigung zur Reinigung mit dem Heißwasser-Hochdruckreiniger erteilt. Als primäres Ziel wurde die Entfernung des Bewuchses, der Stäube, des Vogelkots und der Dispersionsfarbe festgelegt. Mit dem Auftrag zur Reinigung des Hermannsdenkmals ist es der Firma Kärcher gelungen, einen wichtigen Beitrag zum Erhalt eines der bedeutendsten deutschen Kulturdenkmäler leisten zu können.
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