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Firnisse verleihen Geigen nicht nur ihre edle Farbe und schützen das Holz, sie verändern auch die Klangeigenschaften der Instrumente. Das berichten Forschende der Eidg. Materialprüfungsanstalt Empa im Fachjournal "Applied Physics A".

Die Mischung aus Harzen und Ölen, mit denen Geigenbauer ihre Instrumente überziehen, bleiben oft Familiengeheimnisse, die von Generation zu Generation weitergegeben werden. Zu Recht, wenn man die neuen Ergebnisse von Holzforscherinnen und -forschern der Empa bedenkt: Sie stellten fest, dass der Firnis den Klang der Instrumente beeinflusst, wie die Empa am Donnerstag mitteilte.

Die Forschenden um Marjan Gilani untersuchten den Einfluss von vier verschiedenen Firnismischungen auf Fichtenholzproben, die sie entweder längs oder quer zur Holzfaser geschnitten hatten.

Weichere Töne, aber weniger klar

Die Längsproben wurden durch die Behandlung elastischer im Vergleich zum Rohzustand, was bei einer Geige zu weicheren hohen Tönen führt. Allerdings verminderte der Firnis in diesen Proben auch die Klangausbreitung, so dass der Klang an Klarheit einbüsst.

Anders bei den quer zur Holzfaser geschnittenen Proben: Bei diesen erhöhte der Firnis sowohl die Steifheit als auch die Klangausbreitung, was bei einer entsprechend beschaffenen Geige zu scharfen, klaren Klängen führen würde.

Durch Röntgenaufnahmen stellten die Forschenden zudem fest, dass die verschiedenen Firnisse unterschiedlich dicke Schichten auf dem Holz hinterliessen und dessen Dichte beeinflussten. Das Gemisch mit dem höchsten Ölgehalt drang dabei am tiefsten in das Holz ein. Bei eben diesen Holzproben war auch die Klangausbreitung am stärksten beeinträchtigt, hatten also am meisten Klarheit beim Klang verloren.

Geige aus Cremona mit besserem Firnis

Schliesslich verglichen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zwei Geigen mit einer Röntgenanalyse: Die eine stammt aus dem 17. Jahrhundert von einem Geigenbauer aus Cremona - dem Schaffensort des berühmten Geigenbauers Antonio Stradivari. Die zweite Geige stammte von 1920 und aus der Hand eines sächsischen Instrumentenbauers.

Die Geige aus Cremona wies einen dichteren Holz-Firnis-Verbund auf und schien besser geschützt zu sein als die sächsische: Diese zeigte feinste Risse im Firnis und war von Holzwürmern befallen.

Mit der Dichte des Holz-Firnis-Verbunds stiegen auch Steifheit und Klangausbreitung, schrieb die Empa. Die Cremoner Geige werde daher klarere Töne hervorgebracht haben als das Instrument aus Sachsen.

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SDA-ATS