Een pilotstudie naar de uitdagingen bij het gebruik van handheld XRF voor provenancestudies van bronzen beelden

Werken volgen zonder een kras achter te laten

Wanneer een bronzen beeld van eigenaar wisselt — of plots op de markt verschijnt — willen conservatoren en verzamelaars weten: is het een authentieke afgietsel uit de levensperiode van de kunstenaar, of een latere, ongeautoriseerde kopie? Traditionele laboratoriummethoden kunnen daar antwoord op geven, maar ze vereisen vaak het wegnemen van een klein metaalmonster, wat bij waardevolle kunst zelden acceptabel is. Deze studie onderzoekt of een eenvoudige handheld scanner, die al veel wordt gebruikt in de mijnbouw, het metaal en de oppervlaktelagen van bronzen beelden voldoende goed kan lezen om te helpen bepalen waar ze zijn gegoten, zonder ze te beschadigen.

Een beeldhouwer, zijn gieterijen en het probleem van kopieën

Het onderzoek richt zich op Anton van Wouw, een toonaangevende beeldhouwer uit het begin van de twintigste eeuw wiens werk centraal staat in de Zuid-Afrikaanse cultuurgeschiedenis. Omdat zijn atelier en veel van zijn beelden aan de Universiteit van Pretoria zijn nagelaten, is de eigenshistorie van de collectie uitzonderlijk goed gedocumenteerd. Van Wouw werkte ook slechts met enkele bronzen gieterijen in Italië en Groot-Brittannië, wat het tot een ideaal proefgeval maakt: als verschillen in metaalreceptuur en oppervlakte behandeling tussen gieterijen betrouwbaar gedetecteerd kunnen worden, zouden die een soort "materiële handtekening" kunnen vormen die elk beeld met de werkplaats die het produceerde verbindt. Dat zou op zijn beurt kunnen helpen originele afgietsels te onderscheiden van latere imitaties.

Een draagbare scanner gebruiken op complexe oppervlakken

Het team gebruikte een handheld röntgenfluorescentiespectrometer (XRF), een apparaat dat röntgenstralen in het metaal schiet en de energieën meet van de fluorescentieröntgenstralen die terugkomen. Deze energieën laten zien welke elementen aanwezig zijn en in welke grove verhoudingen. In tegenstelling tot nauwkeurigere laboratoriumtechnieken vereist XRF geen snijden of boren — een enorm voordeel voor kunstwerken. Maar beelden zijn geen ideale monsters: hun onderkanten zijn ongelijk, moeilijk bereikbaar, vaak vuil of bedekt met gietresten, en soms hersteld met schroeven of lasnaden. Herhaalde metingen op ogenschijnlijk vergelijkbare plekken lieten zien dat deze praktische complicaties merkbare variaties in de meetwaarden veroorzaken, vooral voor elementen die in kleine hoeveelheden aanwezig zijn.

Wat zich verbergt onder de gekleurde huid van brons

Bronzen beelden zijn bijna altijd afgewerkt met een patina — een opzettelijk gevormde oppervlaktelaag die hun kleur en karakter geeft. Traditioneel gebruikten gieterijen mengsels op basis van zwavelverbindingen en ijzersalzen, soms samengesteld uit geïmproviseerde recepten. Aanvankelijk probeerden de onderzoekers alleen het blote metaal aan de onderzijde van de beelden te meten, maar ze ontdekten dat beperkte toegang en verborgen insluitsels de mogelijkheden om gieterijen van elkaar te onderscheiden beperkten. Ter vergelijking waren de gepatineerde bovenvlakken gladder en homogener. Röntgenstralen konden gemakkelijk door de dunne patina dringen en zowel de oppervlaktelaag als het onderliggende legeringsmetaal tegelijk onderzoeken. Omdat elke gieterij de neiging had zijn eigen combinatie van metaalsamenstelling en patinagereedschappen te gebruiken, bleek dit gecombineerde signaal een nuttig vingerafdruk te vormen.

Verschillende materiële vingerafdrukken komen naar voren

Analyses van negen beelden uit drie gieterijen toonden aan dat ondanks meetruis consistente verschillen zichtbaar waren. Zo bevatten bronzen van een Britse gieterij meer titanium, terwijl bepaalde Italiaanse gieterijen chroom of hogere loodniveaus vertoonden, wat wijst op verschillende metaalrecepten. Ook verschillen in oppervlaktebehandelingen waren duidelijk: sommige patina’s bevatten duidelijk zwavel- en kaliumverbindingen, en bij de werken van één gieterij wees de aanwezigheid van chloor op een patina bereid met ijzer(III)chloride. Wanneer spectra van vergelijkbare locaties op de boven- en onderzijde van hetzelfde beeld werden vergeleken, bevestigde de gedeeltelijke absorptie van röntgenpieken door de patina dat het instrument inderdaad metalen uit verschillende diepten waarnam. Gezamenlijk vormen deze kenmerken reproduceerbare patronen die het mogelijk maken het werk van de ene gieterij van dat van een andere te onderscheiden.

Van pilotstudie naar praktisch hulpmiddel

De auteurs concluderen dat handheld XRF, mits doordacht gebruikt, bruikbare materiële vingerafdrukken kan opleveren voor bronzen beelden zonder ze te beschadigen. In plaats van te streven naar perfecte laboratoriumnauwkeurigheid benadrukken zij herhaalbare patronen en relatieve verschillen tussen elementen — precies het soort informatie dat nodig is om een machine learning-model te trainen dat bij provenancereconstructies kan helpen. Omdat duizenden van zulke scanners al in de Afrikaanse mijnbouw worden gebruikt, zouden conservatoren mogelijk instrumenten kunnen lenen of delen en toch dezelfde benadering toepassen, mits elk model wordt opgebouwd met data van één enkel apparaat. Deze pilotstudie legt daarmee het fundament voor toegankelijke, niet-destructieve hulpmiddelen die musea en erfgoedinstellingen helpen verifiëren waar en hoe waardevolle bronzen zijn vervaardigd.

Bronvermelding: Loubser, M., Forbes, P. A pilot study evaluating challenges using handheld XRF for provenance studies of bronze sculptures. npj Herit. Sci. 14, 227 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02448-0

Trefwoorden: bronsbeeld, handheld XRF, kunstconservatie, provenantie, patina-analyse