Die New-Age-Lasertechnologie wirft ein Licht auf die Handwerkskunst der alten Welt

Mar 15, 2024

Der Mittelblock des Parlamentsgebäudes ist sowohl ein Symbol unserer Demokratie als auch der Geschichte Kanadas, und die Reno-Crews, die Licht auf die dunkelsten Wände werfen, sind nicht auf der Suche nach politischem Dreck.

Dies alles ist Teil der Reinigungssysteme, die im Rahmen einer 5 Milliarden US-Dollar teuren Revitalisierung und Rekonstruktion des Center Blocks eingesetzt werden, deren Fertigstellung mindestens bis 2030 dauern wird.

Die Außensanierung ist eine gigantische Aufgabe: 22.000 Quadratmeter Steinfläche, das entspricht etwa drei Fußballfeldern.

Es war schon lange abzusehen. Das Bauwerk wurde über einen Zeitraum von neun Jahren, von 1916 bis 1927, erbaut und vom Architekten John A. Pearson und seinem Mitarbeiter JO Marchand entworfen. Das äußere Mauerwerk wurde seitdem durch Umweltverschmutzung und Witterungseinflüsse in Mitleidenschaft gezogen.

Dies führte zu einem High-Tech-Ansatz zur Reinigung der Schadstoffe, Bakterien, Algen und Pilze, die den Nepean-Sandstein verunreinigen, der heute eine Mischung aus Schwarz, Grün und Orange darstellt.

Während also andere Teams und Auftragnehmer den Innenraum bis auf die Stollen ausbauen, rund 400 historische und 250 Buntglasfenster bearbeiten, 40.000 LKW-Ladungen Grundgestein ausheben, um einen neuen, besser geschützten Eingang für Besucher zu schaffen, Einscheibenfenster ersetzen, HVAC-Systeme modernisieren usw 20 Millionen Pfund Asbest entfernen, die Mauerwerksreinigung schreitet voran.

Rufen Sie hier das Star-Wars-Thema auf. Die Reinigung der 22.000 Quadratmeter großen Außenfläche erfolgt mit Lasern.

Die Laserreinigung bietet mehrere Vorteile, von der Erschwinglichkeit über die Geschwindigkeit bis hin zur geringeren Beschädigung im Vergleich zu herkömmlichen Methoden wie Mikroschleifmitteln, Reinigungsmitteln oder Chemikalien, die letztendlich die Oberfläche erodieren und sie anfälliger für künftige Schäden machen.

Die Anwendung der Lasertechnologie ist denkbar einfach. Es werden Maschinen hineingefahren, die handgeführte Laserstäbe mit Strom versorgen, die dann auf die Oberfläche gerichtet werden.

Der Bediener führt den Laser, der als kleiner Lichtring erscheint, über die Steinoberfläche und entfernt den schädlichen Ruß und andere Verunreinigungen.

Es strahlt hochenergetisches Licht mit bestimmten Wellenlängen aus und fokussiert dieses Licht auf Oberflächenablagerungen, wobei es Energiestöße im Nanosekundenbereich aussendet, während der Stein darunter unberührt bleibt. Durch den Prozess wird der Stein um ein bis zwei Grad erhitzt, wodurch die Atome auf der Oberfläche angeregt werden und vibrieren, wodurch ihre Bindungen an die Oberfläche gelöst werden.

Die Technologie wurde erstmals vor zwei Jahren im Westblock eingesetzt, ein Novum dieser Größenordnung.

Mit diesem Erfolg wurde der Center Block ab April 2020 einer Reinigung mit vier Teststellen an der Nordwand unterzogen, und auch der East Block erhält nun die gleiche Behandlung.

Die verwendete Technologie wurde in Kanada von Allied Scientific Pro in Gatineau, Que, entworfen und gebaut. das eine Reihe photonenbasierter Geräte für verschiedene Anwendungen anbietet.

„Sie (die Regierung) hatten in Deutschland hergestellte Geräte ausprobiert und kamen zu uns, weil sie etwas vor Ort beschaffen wollten, und wir sagten: ‚Klar, das können wir machen‘“, sagt Steeve Lavoie, Gründer von Allied Scientific. „Jetzt ist es ein Schaufenster für die Technologie, da dies der größte Auftrag ist, bei dem sie in Kanada zum Einsatz kommt.“

Als Public Services Procurement Canada (PSPC) erstmals Lasertechnologie im West Block einsetzte, verwendete RJW-GEM Campbell Stonemasons einen gepulsten 500-Watt- und einen gepulsten 1.000-Watt-Clean-Laser, der etwa 865.000 US-Dollar kostete, und das Ergebnis gab grünes Licht für die Laserreinigung anderer Gebäude im Revier.

Allied hat ein 100-Watt-Hauptgerät entworfen, damit es klein genug ist, um auf dem Gerüst zu arbeiten, das derzeit die Gebäude umgibt.

Das verwendete Licht ist für das menschliche Auge unsichtbar und wird von einer anderen Lichtquelle geleitet, sodass der Bediener sehen kann, wohin er zielt.

„Sobald der Laser auf die Oberfläche trifft, können Sie seine Arbeit sehen und hören, da er pulsiert und keinen kontinuierlichen Strahl aussendet“, sagt Lavoie. „Und es wirkt wie eine Schockwelle mit einer Megawatt-Energieübertragung. Wenn die Moleküle angeregt werden und sich bewegen, lösen sie sich von der Bindung zur Oberfläche und verdampfen. Bis zu 98 Prozent des Materials verdampfen, der Rest fällt als Staub an, der abgesaugt werden kann.“

Es sei anders als beim Sandstrahlen, bei dem ein Missgeschick für den Bediener tödlich sein könne, fügt er hinzu.

„Bei der alten traditionellen Form der Reinigung fallen viele Abfallprodukte an“, sagt Kate Westbury, Leiterin des Kulturerbeprogramms für das Center Block-Programm in der Abteilung für Wissenschaft und parlamentarische Infrastruktur. „Die Laser sind viel umweltfreundlicher. Dennoch darf sich während des Betriebs niemand ohne ordnungsgemäße PSA in den geschlossenen Bereich begeben.“

Konkret sagt sie: Da bei der Laserreinigung eine speziell für Laserarbeiten konzipierte Schutzbrille getragen werden muss und diese nicht sicher unter eine Vollmaske passt, wird zu dieser Brille eine Halbmaske getragen.

„Bei anderen Maurerarbeiten können in den Sommermonaten Halbmasken mit Standard-Schutzbrille getragen werden, wenn über dem Gerüst ein Netz anstelle von Vollplanen verwendet wird und vor Ort ein besserer Luftaustausch stattfindet“, sagt sie. „Im Herbst/Winter (bei Verwendung von festen Planen auf dem Gerüst) müssen Vollmasken getragen werden.“

Sie begannen 2016, sich mit dem Konzept zu befassen, hatten 2017 einen funktionierenden Prototypen erstellt und ihn seitdem optimiert.

Die Atwill-Morin Group ist der Hauptauftragnehmer und PSPC hat bisher 280.000 US-Dollar für den Center Block-Vertrag vorgestreckt, der diesen Winter abgeschlossen werden soll. Es handelt sich um einen Generalunternehmer in dritter Generation, der sich auf Gebäudehüllen spezialisiert hat und über 700 Mitarbeiter in Ontario und Quebec beschäftigt.

Lavoie sagt, dass ihre Maschinen für verschiedene Anwendungen gefragt sind, darunter das Entfernen von Bleifarbe von Schiffen oder die Vorbereitung von Metalloberflächen für das Schweißen bei Irving Shipyards.

Es richtig zu machen, ist nicht nur die Aufgabe der Projektmanager, es ist auch ihre Leidenschaft.

„Wir begannen, es eher als eine Kunstform zu betrachten“, sagt Rocque Gameiro, PSPC-Generaldirektor für Programm-, Projekt- und Kundenbeziehungsmanagement, und weist darauf hin, dass es auch eine Herausforderung war, die richtigen Fähigkeiten für das gesamte Restaurierungsprojekt zu finden.

Zu diesem Zweck richteten sie Ausbildungsprogramme für historische Maurer ein, die eine Reihe von Absolventen schufen, die von traditionellen Maurern aus Schottland unterrichtet wurden und dann in die Arbeitswelt einflossen.

„Etwa 60 Prozent der Absolventen, die kamen, um an der Restaurierung zu arbeiten, haben den Kurs abgeschlossen, und davon waren 30 Prozent Frauen.“

Das Entfernen der Kontamination von den Steinen ist nicht nur aus ästhetischen Gründen wichtig, sondern auch für die Langlebigkeit der Steine, sagt Westbury.

„Wenn Ruß und Verunreinigungen entfernt sind, können sie wieder wie vorgesehen funktionieren, das heißt, sie können atmen“, sagt Westbury. „Das lässt die Feuchtigkeit ungehindert durch.“

Nach der Reinigung sei keine Beschichtung oder sonstiges auf dem Stein erforderlich, fügt sie hinzu.

Noch wichtiger ist, dass die Steine ​​dadurch zum Leben erweckt werden, sodass die Menschen sie in ihrer ursprünglichen Pracht sehen können, wie es die ursprünglichen Handwerker und Designer beabsichtigt hatten.

„Man sieht immer noch die Werkzeugspuren auf den Steinen“, sagt sie.

Und das ist für Westbury und Gameiro mehr als nur die Bewältigung des Auftrags bis zur Fertigstellung der treibende Faktor.

„Eigentlich dauert es Jahre, aber an diesem Projekt arbeiten zu dürfen, ist ein Privileg“, sagt sie. „Es ist Teil unserer Kultur. In diesem Gebäude wurden die Entscheidungen getroffen, die unser Land prägten.“