Protection for Calcareous Stones in Times of Climate Change

Preventive and Interventive Conservation Measures

Title (eng)
Protection for Calcareous Stones in Times of Climate Change
Preventive and Interventive Conservation Measures
Author
Marija Milchin
Advisor
Johannes Weber
Description (deu)
Der Klimawandel und fortlaufende Veränderungen der atmosphärischen Zusammensetzung stellen zunehmende Herausforderungen für den Erhalt des kulturellen Erbes dar, insbesondere für Steinobjekte im Außenbereich. Diese Dissertation untersucht diese Herausforderungen mit einem spezifischen Fokus auf karbonatische Natursteine und verfolgt das Ziel, wissenschaftliche Forschung mit praxisorientierter Entscheidungsfindung in der Konservierung zu verbinden. Zu Beginn wird der übergeordnete Kontext klimabedingter Risiken für das Kulturerbe dargestellt. Dabei wird erläutert, warum sich verändernde Umweltbedingungen ein Risiko für Steindenkmäler darstellen, und es wird ein Überblick über aktuell diskutierte Strategien im Kulturerbesektor gegeben. Karbonatische Natursteine werden hinsichtlich ihrer historischen Nutzung, ihrer Materialeigenschaften und ihrer Bedeutung für das Kulturerbe untersucht. Darauf aufbauend werden relevante Schadensmechanismen beschrieben, die im Außenbereich wirken, mit besonderem Augenmerk darauf, wie sich diese Prozesse unter zukünftigen klimatischen Bedingungen voraussichtlich verändern werden. Ein zentraler Beitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung und Evaluierung von Methoden zur Quantifizierung des Oberflächenabtrags karbonatischer Gesteine. Die vorgestellten Materialsensoren und die dazugehörigen Expositionsprotokolle ermöglichen die Erfassung von Veränderungen in der Verwitterungsintensität und bilden den methodischen Kern der Dissertation, der Konservierungswissenschaft und -praxis miteinander verknüpft. Der abschließende Teil der Arbeit widmet sich der praktischen Konservierung. Es werden ausgewählte Maßnahmen im Hinblick auf neue Herausforderungen diskutiert, wobei Wintereinhausungen, Schlämmen und Hydrophobierungen im Mittelpunkt stehen. Deren Vorteile, Grenzen und potenzielle Risiken werden anhand von Praxisbeispielen bewertet. Den Abschluss bildet eine Fallstudie, die ein strukturiertes Vorgehen zur konservatorischen Entscheidungsfindung für ein bestehendes Denkmal demonstriert.
Description (eng)
Climate change and ongoing alterations in atmospheric composition pose increasing challenges to the preservation of cultural heritage, particularly for stone materials exposed to outdoor environments. This doctoral thesis investigates these challenges with a specific focus on calcareous stone heritage, aiming to bridge scientific research and practical conservation decision-making. The thesis begins by outlining the broader context of climate-related risks to cultural heritage, explaining why changing environmental conditions represent a significant threat to stone monuments and reviewing strategies currently discussed within the heritage sector. Calcareous stones are examined in detail, considering their historical use, material properties, and importance as heritage materials. Building on this foundation, the principal deterioration mechanisms affecting outdoor calcareous stones are analysed, with particular attention given to how these processes are expected to evolve under future climatic conditions. A central contribution of this work is the development and evaluation of methodologies for quantifying surface recession in calcareous stones. The design of material sensors and exposure protocols presented in this thesis enables the assessment of changes in decay rates and forms the methodological core of the research, linking conservation science and practice. The final part of the thesis addresses practical conservation approaches. Selected preventive and interventive measures relevant to emerging challenges are discussed, with particular emphasis on winter shelters, shelter coats, and water-repellent treatments. Their advantages, limitations, and potential risks are evaluated and illustrated through examples from practice. The thesis concludes with a case study demonstrating a structured approach to conservation decision-making for an existing monument.
Keywords (eng)
climate changecalcareous stonessurface recessionmaterial sensorsprotectionconservationoutdoor monuments
Type (eng)
Dissertation
Language
[eng]
Persistent identifier
https://phaidra.bibliothek.uni-ak.ac.at/o:76111
Study plan
Doctoral programme in Natural Sciences
License
All rights reserved