De verwering van tufsteen

De opkomst van Ettringer tufsteen

In de jaren dat ik als restauratiebeeldhouwer werkzaam ben heb ik vaak te maken gekregen met beelden en ornamenten die oorspronkelijk in tufsteen gehouwen waren en in de loop van de jaren verweerd zijn geraakt. In de meeste gevallen ging het om de zogeheten Ettringer tuf, die in de na-oorlogse jaren overal in Nederland is toegepast.

In die tijd was er een enorme wederopbouw gaande, en de van oudsher toegepaste tuf was haast niet te krijgen of niet te betalen. Ook in Duitsland zelf, waar de tuf vooral vandaan komt, was er een grote behoefte aan goede bouw- en beeldhouwsteen. De groeven konden de vraag niet bijbenen.

Daarom leek de keuze voor Ettringer tufsteen een uitstekende oplossing: het was goedkoper, het was leverbaar en in hele grote afmetingen te verkrijgen. De steen was wel wat grover en had grotere bimsplekken (gelige, zandachtige insluitsels), maar er was goed in te hakken. Al eeuwen was er beeld- en steenhouwwerk in tufsteen gemaakt en het rustieke karakter van de steen paste goed bij de opvattingen over restauratie in die tijd en de gedachten over beeldhouwen. Daarbij is tufsteen vrij makkelijk en snel te bewerken; het is niet hard als het nog vers is.

Geen dynamiet, maar vocht en temperatuur

Helaas bleek na verloop van jaren dat op veel plekken in Nederland de Ettringer tuf hard achteruit ging, zelfs zo erg dat er hele delen naar beneden kwamen vallen. Een tijdlang werd geroepen dat het aan de winning in de groeven moest liggen, zonder al te veel feitenkennis. Er werd beweerd dat in de jaren dertig tot vijftig de steen met dynamiet uit de groeve gehaald werd en dat dat allemaal haarscheurtjes had veroorzaakt die nu voor al die ellende zorgden. Dat was echter niet het geval. Het bleek dat juist deze soort tufsteen bijzonder gevoelig was voor wisselingen in temperatuur en vocht.

Vulkanische as

Tufsteen is namelijk een gesteente dat gevormd is uit de as van een vulkaan. De vulkaan stoot een massa as- en gruisdeeltjes uit, die ergens natuurlijk weer neer moeten komen. De grove deeltjes vallen dicht bij de vulkaan, de fijnere delen dwarrelen verder weg. Zo kan in een paar dagen tijd een pak as en puimsteen en andere delen worden afgezet van zelfs een paar meter dik, denk maar aan Pompeï. Als de vulkaan tenslotte gekalmeerd is klinkt het pakket in, en onder invloed van insijpelend (regen)water verhardt het tot een gesteente. Als je deze tufsteen doorzaagt kun je goed de harde delen van basalt, de matrix van vulkanische as en de zanderige gele bimsplekken herkennen.

Zoals met alle steensoorten zijn er typen die erg geschikt zijn voor fijner werk, delen of banken van mindere kwaliteit en ongeschikte steen. De kennis hierover is vaak in eeuwen opgebouwd door groevenbazen en steenhouwers. Zoals nu blijkt is deze Ettringer tuf minder geschikt. Vervangende tufsteensoorten zoals goede kwaliteit Römer- en Weiberner tuf zullen naar verwachting veel langer meegaan.

Krimp en groei

In principe is tufsteen een beetje zoals hout. Als het nat wordt, zet het een fractie uit. Als het droog is, krimpt het weer. Eigenlijk geldt dat voor alle steen wel een beetje. Maar deze tufsteen kan veel water opnemen en langzaam weer afstaan. Daarbij reageren de verschillende bestanddelen van de steen onderling anders op vocht, en dat levert interne spanningen op. Al dat uitzetten en krimpen geeft na verloop van tijd haarscheurtjes, waardoor het vocht steeds dieper de steen in kan dringen.

Dan heb je nog de invloed van de temperatuur. Ook onder invloed van warmte zet de steen uit, en bij koude krimpt deze weer. Ook dat geeft spanningsverschillen en haarscheurtjes. Steeds dieper dringt het vocht de steen in. Als er dan een vorstperiode overheen komt, bevriest dat water tot ijs, en ijs zet natuurlijk uit, wat het proces aanmerkelijk versnelt. Vooral de rankere uitstekende gedeelten reageren hier het eerst op. Zo kan het gebeuren dat een kerk een hek moet plaatsen om de bezoekers te beschermen tegen vallende waterspuwers.

Oplossingen

De oplossing is in dit geval heel duidelijk: oplappen zal maar tijdelijk helpen. Een tijdlang is geprobeerd het proces te vertragen door deze beelden in hun geheel met acrylhars te laten impregneren onder hoge druk. Ook hiervan zijn inmiddels veel voorbeelden gekomen die laten zien dat dit niet altijd uitpakt zoals gewenst, bij tufsteen althans. Je zult moeten kiezen tussen het verval zijn gang laten gaan, al dan niet vertraagd door ingrepen met mortel of iets dergelijks, beschermen van het origineel, of vervangen.

Je kunt het beeld beschermen door een afdak te bouwen of het binnen te zetten, maar meestal verliest het dan zijn toegankelijkheid of zijn functie voor die plek. Voor beeldhouwwerk is er vaak gekozen voor vervangen. Als het origineel nog enigszins toonbaar is, kun je dat eventueel binnen tentoonstellen of opslaan. Dat zet het verweringsproces meteen bijna helemaal stop. Dan heb je twee beelden: het origineel dat nu binnen staat, en een kopie buiten. Dan blijft de vraag hoe je het wilt vervangen. Maak je een afgietsel van het verweerde beeld of hak je een nieuwe?

Ik zou natuurlijk zelf (zo bevooroordeeld ben ik wel) kiezen voor het hakken van een goede kopie in nieuwe steen. Een afgietsel is wel accuraat, maar het blijft een afgietsel van een al beschadigd beeld, met missende delen en verloren scherpte en al. Een goede restauratiebeeldhouwer kan vrij nauwkeurig de verschillende bewerkingen en details duiden en reproduceren, en op die manier meer recht doen aan de oorspronkelijke intentie van de beeldhouwer die het maakte. Ik zie het als de heruitvoering van een klassiek muziekstuk door een goed opgeleid musicus. Uiteraard zul je iets van de persoonlijkheid van de muzikant er doorheen horen, maar bij een goede uitvoering zal het wel het publiek weten te raken. Van een weggezakt afgietsel ben ik daar niet altijd zeker van.

In de loop van de jaren heb ik al kopieën van (oorspronkelijk tufstenen) beeldhouwwerk gehouwen in diverse steensoorten. Ik heb meegewerkt aan kopieën in nieuwe tufsteen, Engelse portlandsteen, zandsteen, basaltlava en zelfs graniet. Het hangt allemaal af van het beeld, de plek, de verweringssnelheid, kleur, uitstraling en ja, ook persoonlijke smaak.

Verwering van een spuwer

Op de foto’s bij dit bericht zie je hoe snel de verwering van een tufstenen spuwer kan gaan bij een hoge vochtbelasting. Er blijft voortdurend vocht in staan, zodat er mos op kan groeien (vulkanische as is erg vruchtbaar), en al binnen een paar jaar komen er stukken naar beneden. De bovenste spuwer bestaat uit twee delen. Het onderste stuk is waarschijnlijk uit 1880

of zelfs nog eerder. De (te grote) kop stamt uit begin jaren tachtig van de twintigste eeuw. Je kunt goed zien hoe de poten uiteen beginnen te vallen, hoe er op de kop mos bloeit, hoe de hals nog relatief intact is, en waar de voeg tussen de twee delen is. Deze spuwer is indertijd vervangen door een zandstenen kopie. Zandsteen is heel poreus, maar het vocht kan heel makkelijk weer weg, en daardoor gaat het wel eeuwen mee. Het is ook ongevoelig voor zuur. Sommige soorten zandsteen zijn sterker dan andere; een enkele soort kan bijvoorbeeld niet tegen wind, of tegen uitspoeling van water, of bevat teveel leem dat weer problemen geeft. Zo is er bijna altijd wel een goede soort en een verkeerde.

 Een kunstwerk in Berlijn

Afgelopen week kwam ik een interessant artikel tegen over een kunstwerk in Berlijn dat juist gebruik maakt van de eigenschappen van tufsteen om te reageren op vocht en temperatuur. Met het versnelde verval van vier enorme blokken steen op vier binnenplaatsen wordt dit proces van verwering van tufsteen dichter bij de stedeling gebracht in een kunstproject in Oost-Berlijn. Deze blokken zijn een soort bronnen die met het regenwater van het dak gevoed worden. Het artikel en de bijbehorende foto’s zijn de moeite zeker waard:

• Vincent Kompier over tufsteenkunst in de Oberbaum City
• Tuffsteine in der Oberbaum-City
• Natur als Kunst: Tuffstein in der Oberbaum-City
• De website van de steenhouwerij waar dit project gerealiseerd is