Zum ersten Mal setzte ein Restauratorenteam in Spanien Bakterien ein, um jahrhundertealte Barockfresken zu säubern. Biocleaning heißt diese nachhaltige Methode, die Kunst, Umwelt und Restauratoren schützt. Sie birgt sogar das Potenzial, Graffiti zu entfernen.
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Text: Julia Reichardt
Pilar Bosch Roig brach mit der Familientradition: Sie stammt aus einer Restauratoren-Dynastie, Mutter, Vater, Onkel, Großvater sogar der Urgroßvater zählen oder zählten zu den führenden Restauratoren in Valencia. Sie hingegen studierte Biologie und arbeitete später in der Krebsforschung in Bonn. Die Tierversuche und klinischen Studien hätten sie belastet, sagt sie.
Doch dann stieß sie auf ein Projekt, das Biologie und Kunst miteinander verband. „Ich hatte eine wissenschaftliche Studie von einem Mikrobiologen aus Pisa gelesen“, erzählt sie. Dieser hatte Bakterien eingesetzt, um die Wandmalereien auf dem Camposanto Monumentale in Pisa zu säubern, einem mittelalterlichen Friedhof, direkt neben dem Schiefen Turm. Ein Novum!
Bakterien hatten in Medizin und Öffentlichkeit lange einen ausschließlich schlechten Ruf. Sie galten als Gesundheitsgefahr, hatten Epidemien wie die Pest, Tuberkulose und Cholera ausgelöst. Auch in der Kunst stellen sie eine Bedrohung dar – schließlich können sie Leinwände, Skulpturen, sogar Teile von Gebäuden zersetzen. So berichtete 2015 die Kunstzeitschrift The Art Newspaper über eine mehrere Jahrtausende alte Villa im archäologischen Park von Pompeji: „Streptokokken-Bakterien vermehren sich auf den natürlichen Freskenpigmenten und verwandeln diese in Staub.“ Erst in den letzten drei Jahrzehnten hat man vermehrt auch die positiven, nützlichen, teils lebenswichtigen Eigenschaften von Bakterien entdeckt. Ihr Ruf wurde rehabilitiert.
Mikrobiologin Pilar Bosch Roig steht in ihrem Labor am Forschungsinstitut für Denkmalpflege an der Universitat Politècnica de València an der Ostküste Spaniens und zieht sich Laborhandschuhe und Laborkittel über. Erlenmeyerkolben reihen sich in den Regalen, Forschungsergebnisse hängen an der Wand, Impfösen für Bakterienabstriche liegen auf dem Tisch. Ihrer Mutter, die in Valencia die Freskenrestaurierung in der Kirche Los Santos Juanes leitete, hätten damals Mikrobiologen in ihrem multidisziplinären Restaurierungsteam gefehlt, erklärt sie. „Sie hatte bereits mehrmals zuvor bei mir angefragt.“ Doch erst nachdem sie von der Restaurierung in Pisa gelesen hatte, sagte sie zu. Ihr neues Forschungsziel: einen Bakterienstamm zu finden, der die Barock-Fresken der Kirche Los Santos Juanes säuberte.
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Roig Bosch öffnet den Kühlschrank und nimmt eine Petrischale heraus. Die hellgelben Zickzackstreifen auf dem transparenten Plastik ähneln einer Kalligrafie. „Das ist das Nährmedium“, erklärt die Mikrobiologin, „die beigen Punkte sind Bakterienkolonien.“ Einzeln kann man die Bakterien mit bloßem Auge nicht erkennen. Man hört auch nicht, wenn sie sich fortbewegen oder eine Substanz zersetzen. Ihre Wirkung ist dafür aber so stark, dass sie manchen Valencianer bereits zu Tränen rührte. Doch dazu später.
Restauratorin Pilar Roig Picazo wartet bereits am Eingang der Kirche Los Santos Juanes, mitten im historischen Zentrum von Valencia. Vor fast 800 Jahren wurde die Kirche gegründet, an ihrer gelb-ockerfarbenen Kalksteinfassade prangt eine gigantische Sonnenuhr. „Santos Juanes ist spanisches Kulturerbe“, sagt Roig Picazo. „Am 19. Juli 1936, nur einen Tag, nachdem der Spanische Bürgerkrieg ausbrach, stand die Kirche in Flammen.“ Im Kirchengewölbe befanden sich, auf circa 1.300 Quadratmetern Fläche verteilt, rund 325 Jahre alte Barockfresken des spanischen Malers Antonio Palomino, Hofmaler von König Karl II., dem letzten Habsburger Regenten in Spanien.
Bei der Freskentechnik malt der Künstler die Farben direkt auf den noch feuchten Kalkputz, beim Trocknen verbinden sie sich dann fest mit der Wand. Altargegenstände oder Gemälde sind beweglich, mit viel Glück lassen sie sich aus einem Feuer retten. Fresken jedoch haften fest an der Wand und sind den Flammen ausgeliefert. „30 Prozent der Gewölbefresken wurden damals in dem Feuer zerstört“, berichtet Roig Picazo. Durch chemische Prozesse, Ruß und Löschwasser.
In den 50er und 60er Jahren fand die erste Restaurierung der Kirchenfresken statt. Roig Picazo betritt eine Seitenkapelle: „In dieser Kapelle hat mein Vater die Fresken restauriert“, berichtet sie. „Selbst heute, 70 Jahre nach der Restaurierung, sind die Farben der Fresken unverändert.“ Ganz im Gegensatz zu den Palomino-Fresken im Hauptschiff.
Dort hat ein Restauratorenteam aus Barcelona die Strappo-Methode angewandt – eine radikale Technik in der Freskenrestaurierung. Sie klebten eine mit Leim bestrichene Stoffschicht auf die Wandmalereien, rissen damit die oberste Farbschicht ab und transportierten sie in ihre Werkstatt nach Barcelona. Nach der Restaurierung, so Roig Picazo, seien die damals auf Sperrholzplatten befestigten Fresken zurück ans Gewölbe genagelt worden. Das hatte Folgen. Sie tritt an eine Schautafel, die Kirchenbesuchern die Restaurierungsschritte erklären soll und zeigt auf ein Foto: Darauf sieht man, wie sich ein Riss mitten durch eine Heiligenfigur zieht.
„Sie benutzten damals außerdem viel zu viel Leim“, sagt sie. Ein Teil des Leims sei auf den Wandmalereien zurückgeblieben und hätte über die Jahre hinweg eine dicke, dunkle Kruste gebildet, die die Pigmente und Details der Fresken fast vollständig verdeckte. Vieles sei damals von einfachen Arbeitern ausgeführt worden statt von fachkundigen Restauratoren. „Als Restaurator“, erklärt sie, „musst du nicht nur gut zeichnen und malen können. Du musst dich in die Haut des Künstlers versetzen, seine Maltechniken und die Malschichten kennen und etwas von Chemie und Materialkunde verstehen.“ Sie macht eine kurze Pause. „Du musst dich in den Künstler verlieben.“ Als man ihr anbot, die Leitung der zweiten Restaurierung der Kirche Los Santos Juanes zu übernehmen, sagte sie ohne Zögern zu.
Pseudomonas stutzeri 5190
Um die dunkle Kruste von den Fresken zu beseitigen, wollte Mikrobiologin Pilar Bosch Roig Bakterien einsetzen. Bakterien zersetzen Substanzen, um daraus Energie zu gewinnen. Heterotrophe Bakterien sind dabei auf organische Stoffe wie Kohlenhydrate oder Fette angewiesen. Chemoautotrophe Bakterien gehen dazu chemische Reaktionen mit anorganischen Stoffen wie etwa Methan oder Eisen ein. Photoautotrophe Bakterien nutzen Sonnenlicht als Energiequelle.
Um genau das Bakterium zu finden, das exakt die Substanz zersetzen würde, die die Fresken verdeckte, ließ Bosch Roig die Holzplatten mit den Palomino-Fresken aus 60 Meter Höhe von der Gewölbedecke abseilen und führte biologische und chemische Analysen durch. Das Resultat: Die Substanz bestand überwiegend aus Aminosäuren wie Hydroxyprolin, einem zentralen Bestandteil von Kaninchenleim. Dieser wird durch Auskochen von Kaninchenhäuten und -knochen gewonnen und aufgrund seiner starken Klebwirkung auf Holz häufig in der Restauration eingesetzt. An den Fresken über den Kirchenfenstern, die nicht auf Sperrholzplatten, sondern direkt auf dem Gemäuer restauriert worden waren, entdeckte sie noch eine weitere Substanz: Dort hatten sich auf der Vorderseite Nitratsalzkristalle gebildet, die für Mikrorisse in den Wandbildern verantwortlich sind. Das Bakterium, nach dem sie suchte, musste also beides, sowohl Kaninchenleim als auch Salzablagerungen, entfernen können.
In der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) in Braunschweig wurde sie fündig. Dort lagern Bakterien und Mikroorganismen aus aller Welt bei rund minus 150 Grad Celsius in flüssigem Stickstoff. Der gesuchte Kandidat war Pseudomonas stutzeri 5190. Auf der DSMZ-Webseite steht: „Isoliert aus Spinalflüssigkeit“, also aus der Flüssigkeit, die unser Gehirn und Rückenmark umgibt. „Herkunftsland: unbekannt.“
In Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, der Bibel eines jeden Mikrobiologen, erfährt man zudem: Das Bakterium kommt auch im Erdreich und im Wasser vor. Der Name leitet sich von dem seines Entdeckers, Albert Stutzer, ab. 1895 beschrieb er es zum ersten Mal. Form: Stäbchen, Durchmesser: 0,7 bis 0,8 Mikrometer (zum Vergleich: Menschliches Haar hat einen Durchmesser von rund 60 bis 80 Mikrometer), Fortbewegungsorgan: Geißel. Doch viel wichtiger als das sind seine Eigenschaften: „nicht toxisch, nicht sporenbildend“. Sporenbildende Bakterien kämen für diese Restaurierung nicht infrage, sie entwickeln bei extremer Hitze, Trockenheit, Kälte oder bei Kontakt mit Chemikalien Überlebenshüllen und könnten die Fresken beschädigen. „Nitratreduzierend“, es besitzt also die Fähigkeit, Salznitrate über den Kirchenfenstern zu entfernen. Und Volltreffer: Es bildet zugleich sogar Enzyme, die Proteine gut abbauen können. Werden diese auch den Kaninchenleim knacken?
Mit sterilem, warmem Wasser reaktivierte Bosch Roig die tiefgefrorenen Bakterien und übertrug sie auf ein Nährmedium aus Agar, ein Geliermittel aus Meeresalgen, das früher in Asien als Verdickungsmittel in Suppen benutzt wurde. Um die Bakterien zu „trainieren“, löste sie Hasenleim-Granulat in sterilem Wasser auf und fügte einen Teil der Bakterien aus dem Agar-Nährmedium hinzu. Den anderen Teil gab sie in eine Nitratlösung. Beide Kulturen ließ sie 24 Stunden bei einer Temperatur von 28 Grad Celsius im Brutschrank bebrüten. „In dieser Zeit“, erklärt sie, „produziert der Stamm von Pseudomonas Stutzeri 5190 genau die Enzyme, die es benötigt, um Leim und Salze zu ,verdauen‘.“ Mit einer Zentrifuge trennte sie die Bakterien von der Flüssigkeit und übertrug die Bakterien auf Testfresken. „Mal änderte ich die Bakterienmenge, mal die Temperatur, mal die Einwirkzeit“, berichtet sie, bis sie schließlich die exakt richtigen Parameter hatte. Pseudomonas stutzeri 5190 war nun einsatzbereit.
Es war das erste Mal in Spanien, dass eine Restauratorin mithilfe von Bakterien Fresken säubern wollte. „Auf Konferenzen und in Foren warnten mich Fachkollegen, dass die Bakterien die Pigmentschicht zersetzen könnten. Über die Risiken von chemischen Lösungen hingegen sprachen sie nicht“, erzählt Bosch Roig und hebt die Augenbrauen. Mit Pinsel und sterilisiertem Wasser trug sie die Bakterien auf die Palomino-Fresken auf. „Pseudomonas stutzeri braucht Feuchtigkeit und Wärme zum Überleben“, erklärt Bosch Roig. Bei zu viel Feuchtigkeit quelle das Holz jedoch auf und es bilden sich Pilze. Daher bedeckte sie die Fresken mit Japanpapier und trug Agar-Gel auf. „Das Gel verhindert, dass zu viel Feuchtigkeit von der Oberfläche in die Tiefe des Holzes dringt.“ Mit Infrarotlampen erwärmte sie die Behandlungsstellen auf eine Temperatur von 22 bis 30 Grad Celsius. Sie zeigt ein Video auf ihrem Mobiltelefon. „Sehen Sie, wie sich die Farbe verändert? Die Bakterien zersetzen den Leim in kleine Teile.“ Nach drei Stunden war die Arbeit getan, sie brauchte die Bakterien nicht mehr. Mit Schwamm und sterilem Wasser entfernte sie sie und ließ die Fresken trocknen. „Bakterien, die keine Sporen bilden, sterben ab, wenn man ihnen Feuchtigkeit und Nährlösung entzieht“, so Bosch Roig. Ihre Tupfer bestätigten: Pseudomonas stutzeri 5190 hatte die Behandlung nicht überlebt.
Starke Wirkung
In der Kirche Los Santos Juanes setzt sich Chef-Restauratorin Roig Picazo auf eine Bank. „Drei Generationen meiner Familie haben an der Restaurierung dieser Kirche mitgearbeitet, Santos Juanes war das Projekt meines Lebens. Ich habe das Ergebnis meinem verstorbenen Vater gewidmet.“ Sie legt den Kopf in den Nacken und blickt hinauf ins Gewölbe: Dort türmen sich Wolken, Gott, Engel, Heilige und Apostel schweben über ihr, befreit vom dunklen Schleier. „Bei der Eröffnung mussten einige Valencianer sogar vor Rührung weinen, als sie die Fresken endlich wieder in alter Farbenpracht sahen“, erzählt sie. Doch ausgerechnet an der Decke über dem Altar, dort, wo Palomino die Santos Juanes, die Namensgeber dieser Kirche, malte – Johannes den Täufer und Johannes den Evangelisten –, ist das Gewölbe weiß und leer. Hat Pseudomonas stutzeri 5190 hier die Pigmentschicht zersetzt? Roig Picazo klärt auf: Die in den 60er Jahren entfernten Fresken seien nie aus Barcelona zurückgekehrt. Sie und andere Experten gingen von einem Kunstraub aus. Interpol sei eingeschaltet, eine internationale Fahndung läuft. „Wir hoffen, dass wir sie eines Tages wiederfinden.“
Musik ertönt und plötzlich tauchen die Santos Juanes genau auf der Altarkuppel auf, von einem alten Foto aus dem Jahr 1920 ans Gemäuer projiziert. Palominos Werk ist wieder vollständig – wenn auch nur für einen kurzen Augenblick. //
Biocleaning im Kampf gegen Graffiti
Auf Konferenzen und an Universitäten gibt Mikrobiologin Pilar Bosch Roig ihr Wissen über Biocleaning weiter. Die Haltung unter Restauratoren habe sich geändert, sagt sie. Durch den European Green Deal, ein EU-Maßnahmenpaket mit dem Ziel, Europa bis zum Jahr 2050 klimaneutral zu gestalten, versuche man heute explizit Materialien zu entwickeln, die schonend für Kunstwerke, Umwelt und Restauratoren seien. In einem Gemeinschaftsprojekt mit der Universität Santiago de Compostela forscht sie bereits nach neuen Bakterienstämmen. Diese sollen diesmal jedoch explizit die Bindemittel zersetzen, die die Pigmente zusammenhalten, allerdings von Graffiti und nicht von Barockfresken. Mit Biocleaning, sagt Bosch Roig, könnten Städte wie Madrid Millionen in der Graffitibekämpfung einsparen. Die spanische Regierung fördere das Projekt. „Doch bei der Suche nach geeigneten Bakterien spielen viele Faktoren mit“, sagt sie: Jedes Graffiti-Pigment hat eine andere chemische Zusammensetzung, es kann organisch, anorganisch, synthetisch oder toxisch sein. Hinzu kommen die Zusatzstoffe in der Farbe: Weichmacher, pH-Puffer, Bindemittel sowie die Oberfläche, mit der die Farbe eine Verbindung eingeht und die wiederum eine ihr ganz eigene chemische Verbindung, Härte und Porosität aufweist. Derzeit konzentriert sich das Projekt auf Granitflächen, ein Material, das bei Denkmälern im Norden Spaniens häufig zum Einsatz kommt. Bosch Roig hat bereits einen aussichtsreichen Kandidaten: Sein Name: Pseudomonas stutzeri 5190.
Julia Reichardt
berichtet als freie Journalistin überwiegend aus dem Ausland. Ihr Tipp: Die Fresken der Kirche Los Santos Juanes sind seit Anfang 2026 nach fünf Jahren Restaurierung wieder zugänglich!
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