Das Parfum der Bücher – Wie Londoner Forscher Geruch analysieren

Essigsäure, Vanillin, Benzaldehyd, Hexanal und Furfural – das Parfum alter Bücher. unsplash.com/@anniespratt

In London erforschen zwei Wissenschaftler die Gerüche einer Bibliothek. Sie wollen die alten Werke vor dem Verfall retten – und deren Duft vor dem Verschwinden.

Im Triforium der Londoner Kathedrale St. Paul’s duftet es heimelig: Vanillepudding, Bittermandel, gemähtes Gras, ein Spritzer Kaffee. Matija Strlič, ein schlanker Slowene mit eleganter Hornbrille, hebt den Kopf und schnuppert. „Ja, das sind die Bücher.“ Das Triforium ist der Backstage-Bereich der Kathedrale, ein sandsteingrauer Bogengang, der Zugang zur Bibliothek. Deren meterhohe Holztür bleibt meist geschlossen, Besuch nur mit Anmeldung! Das macht die Bücherkammer zu einer olfaktorischen Zeitkapsel. „Ihr Geruch ist erstaunlich intensiv“, sagt Chemiker Strlič, als er die Tür öffnet. In London riecht es wohl nirgendwo so schön nach Büchern wie hier.

Gerüche sind flüchtig. Unsichtbar, nicht mit Händen zu fassen. Ein Windzug genügt, schon sind sie weg – und mit ihnen die Informationen, die sie enthalten. Dem arbeitet Matija Strlič entgegen. Der Wissenschaftler ist am Londoner University College stellvertretender Leiter des Institute for Sustainable Heritage, des Instituts zur Erhaltung von Kulturgütern. Dort sucht er nach neuen Wegen, um wertvolle Sammlungen zu schützen. Eine Methode, die er entwickelt hat: die Analyse von Gerüchen. Normalerweise wird mit einfachen mechanischen oder chemischen Tests bestimmt, wie gut erhalten Papier ist und ob Säure die Zellulose zersetzt. Um die Stabilität zu messen, faltet man zum Beispiel eine Ecke so lange, bis sie bricht oder zerbröselt. Oder man macht mit speziellen Filzstiften, die mit einem Säure-Basen-Indikator gefüllt sind, den pH-Wert sichtbar. Für die pH-Messung mit einer Oberflächenelektrode muss das Papier selber feucht sein.

So erprobt diese Methoden sind: Sie tun dem Buch nicht gut. Abgerissene Ecken, Filzstiftmarkierungen, Wasserflecken – für den Besitzer eines raren Exemplars ein Albtraum. Ohnehin sind mehr als ein Drittel der Bücher, Manuskripte und Akten in Bibliotheken und Archiven bereits zu mürbe, um untersucht zu werden, schätzt die britische Royal Society of Chemistry. Es geht aber auch ohne zerstörenden Eingriff, was man erkennen kann, sobald man Spezialisten zuschaut: „Wenn Konservatoren ein Buch beurteilen, stecken sie oft zuerst ihre Nase hinein und schnuppern“, sagt Matija Strlič.

Mit einer Kohlenstoffverbindung beschichte Fasern erfassen den Geruch der Bibliothek von St. Paul’s.

Diese nicht allzu präzise Methode brachte Strlič auf eine Idee: Lässt sich der Geruch chemisch so weit analysieren, dass er zuverlässige Informationen liefert? Seine Studien zeigen, dass es geht. „Geruch hilft, den Zustand eines Objekts zu beurteilen, ohne dass von diesem Proben genommen werden müssen.“

Was für Strlič aber mindestens genauso wichtig ist: der kulturelle Wert bestimmter Gerüche. „Geruch beeinflusst die Atmosphäre eines Ortes maßgeblich – und damit auch, wie wir die dort präsentierten Gegenstände wahrnehmen.“ Die Bibliothek von St. Paul’s ist dafür das beste Beispiel. „Ein beeindruckender Ort. Ich kann das Wissen förmlich einatmen“, hat ein Besucher ins Gästebuch geschrieben. „Wir können die Geschichte riechen, den Duft vergangener Tage, und fühlen uns mit den Seelen der Vergangenheit vereint“, lautet ein anderer Eintrag.

Wer die Bibliothek betritt, fühlt sich unwillkürlich 300 Jahre zurückversetzt. Der große Brand von London hatte 1666 auch St. Paul’s zerstört. Mit dem Neubau des Wahrzeichens wurde der Architekt Christopher Wren beauftragt. Ein Großprojekt, das sich von 1675 bis 1710 hinzog. Die Bibliothek wurde erst kurz vor Ende des Baus fertiggestellt und neu bestückt. Unter einer luftigen Kuppel ragen auf zwei Etagen glänzend braune Regale vom Boden Richtung Decke. Die mächtigen Bücher, die sich darin aneinanderdrängen, erinnern mit ihren wulstigen Lederrücken an Urzeitinsekten.

Ein warmer, pudriger Geruch geht von ihnen aus. Der Duft sterbender Bücher sei das, sagt Strlič. Sie riechen, weil sie zerfallen. Wenn Konservatoren an einem antiquarischen Buch schnüffeln, erfassen sie intuitiv die Informationen, die in Papier und Einband stecken. Ob es aus China stammt, aus Nordafrika oder Europa. Wie alt es ist. Ob das Papier aus Altkleidern hergestellt wurde – bis Anfang des 18. Jahrhunderts die in Europa übliche Methode – oder aus Pflanzenfasern. Welche Bindemittel zum Einsatz kamen. Auch, ob das Buch lange unberührt in einer wohltemperierten Bibliothek stand, in einem Überseekoffer auf Reisen ging oder in der Küche aufbewahrt wurde. Sogar über den Tabakkonsum des Vorbesitzers kann der Geruch etwas verraten.

Welche Düfte sollen wir schützen?

Die Träger dieser Informationen sind flüchtige organische Verbindungen, sogenannte VOCs (vom Englischen volatile organic compounds). Diese entstehen, wenn die Chemikalien in organischen Stoffen wie Papier, Tinte, Klebstoff und Fasern unter dem Einfluss von Wärme, Licht, Feuchtigkeit und Sauerstoff miteinander reagieren. Die meisten Gerüche, die wir wahrnehmen, bestehen aus VOCs. In der Bibliothek mischen sich die der Besucher, der Regale, des Parketts, der Ledersessel und sogar des lange erloschenen Kamins unter die des Papiers. Doch Matija Strlič und seinen Kollegen gelang es, die zu den Büchern gehörenden Stoffe zu identifizieren.

Matija Strlič und Cecilia Bembibre im Labor

Auf einem Tisch hat Cecilia Bembibre ihre Messinstrumente aufgebaut. Die Brasilianerin ist von Haus aus Kommunikationswissenschaftlerin und arbeitet jetzt am Sustainable-Heritage-Institut. Sie beschäftigt sich mit historischen Gerüchen, die sie einfängt und analysiert. „Indem wir sie entschlüsseln, geben wir Konservatoren ein zusätzliches Werkzeug an die Hand.“ Kennt man die Formel, lässt sich ein Duft theoretisch sogar reproduzieren. Und in einer Zukunft, in der es keine Bücher mehr gibt, könnten Wissenschaftler auf diesem Weg etwas über unsere Gesellschaft lernen. Immerhin hat der Geruch von Büchern für viele Menschen einen besonderen Stellenwert, sagt Bembibre. Davon zeugen Duftkerzen mit Namen wie „Bibliothèque“ oder „Book Addict“ und auch Parfums wie „In the Library“ oder „Paper Passion“.

Im Jahr 2001 befragte das japanische Umweltministerium die Bevölkerung: Welche Düfte sollten wir schützen? Neben gegrilltem Aal und heißen Schwefelquellen stand ganz oben auf der Liste: der Geruch des Bezirks Kanda in Tokio, eine Gegend mit vielen Antiquariaten. Auch in St. Paul’s wissen die Geistlichen, dass der Geruch ihrer Bibliothek etwas Besonderes ist. Seit 2008 lassen sie sich von Matija Strličs Institut beraten. Vor allem, um die Bücher zu schützen. Denn es ist gut zu wissen, wie vielen Besuchern der Bibliothekar am Tag die Tür öffnen darf, ohne dass sich die Atmosphäre des Raums verändert. Oder wie man die Bibliothek heizt.

Um die VOCs zu bestimmen, nutzt Bembibre die sogenannte Festphasenmikroextraktion: Aus einem spritzenähnlichen Probenehmer drückt sie eine Faser, die für das Auge kaum sichtbar ist. Diese ist mit einer Kohlenstoffverbindung beschichtet, die mit der Luft reagiert und die VOCs der Umgebung aufnimmt. Eine Stunde bis einen Tag lang steht die Faser dafür in einen Halter geklemmt auf dem Tisch. Dann packt Bembibre die Probe luftdicht ein und bringt sie zur Analyse ins Labor im Keller des Londoner University College.

Ein kleiner fensterloser Raum, vollgestellt mit Apparaten, es riecht nach Plastik und Heizungsluft. Ein ziemlicher Kontrast zur ehrwürdigen Bibliothek. Die Wissenschaftlerin steht im Laborkittel vor dem Gaschromatografen, um die Probe aus der Bibliothek zu analysieren. Der Plastikkasten, etwa so groß wie ein Laserdrucker für den Hausgebrauch, erhitzt das Stoffgemisch aus der Probe auf bis zu 220 Grad und trennt es so im Lauf einer Stunde in die einzelnen Komponenten auf. „Manche flüchtigen organischen Verbindungen verdampfen sehr schnell – Essigsäure zum Beispiel. Andere benötigen länger, wie Petrichor, der Geruch von Erde nach einem Regenschauer“, erklärt Bembibre. Das Gerät sortiert die VOCs und spuckt ein Gaschromatogramm aus – eine Art EKG für Gerüche. Mehrere Hundert verschiedene VOCs kann es im Geruch alter Bücher ausmachen. „Bei etwa 15 davon ist die Konzentration besonders hoch“, sagt Matija Strlič. „Wir konnten nachweisen, dass diese nicht nur Hinweise auf die Zusammensetzung des Papiers geben; sie zeigen auch an, ob es stabil ist oder bereits zerfällt.“

Ähnlich einem Arzt, dem der süßliche Mundgeruch seines Patienten ein Leberversagen verrät, erkennen die Wissenschaftler des Londoner University College an den Emissionen eines Buchs, wie weit dessen Erkrankung fortgeschritten ist. Fünf Stoffe stechen dabei am stärksten in die Nase, sagt Bembibre: Essigsäure, Vanillin, Benzaldehyd, Hexanal und Furfural. Essigsäure entsteht beim Zerfall nahezu aller organischen Materialien – in diesem Fall dem des Lignins im Papier. Lignin ist der Stoff, der zum Beispiel das Holz von Bäumen stabil macht. Ohne ihn könnten diese nicht in die Höhe wachsen. Lignin ist auch der Grund, warum sich Seiten gelb verfärben: Licht lässt es oxidieren, was den Zersetzungsprozess beschleunigt. „Riecht ein Buch intensiv nach Essig, ist der Zerfall in vollem Gang“, sagt Bembibre.

Ein weiterer Stoff, der durch den Abbau von Lignin freigesetzt wird, ist Vanillin. Die meisten Menschen verbinden ihn mit etwas Süßem. Kein Wunder: Weil echte Vanille sehr teuer ist, wird das Aroma in Speiseeis und Plätzchen oft aus Lignin hergestellt. Mit der Zeit verwandelt sich dieses Vanillin in Benzaldehyd, das nach Bittermandel duftet.

Und dann sind da noch Hexanal, das nach geschnittenem Gras riecht, und das karamellige Furfural. Sie entstehen beim Abbau von Cellulose. „Wir wissen nun, wie diese Stoffe miteinander interagieren. Das verrät uns viel darüber, wie Bücher aufbewahrt werden müssen, um sie möglichst lange zu erhalten“, sagt Matija Strlič.

Der Geruch von Papier

Das größte Problem für Konservatoren: übersäuertes Papier. Im 19. Jahrhundert hatte die Nachfrage nach Gedrucktem den Vorrat an Leinen und Baumwolle erheblich dezimiert. „Papierhersteller kauften Museen sogar Mumien ab, um weiter produzieren zu können“, sagt Strlič. Papier auf Holzbasis, das sogenannte Holzschliffpapier, erwies sich als eine für die Massenproduktion geeignete Alternative.

Bei der Leimung, einem Prozess, der Papier unter anderem beschreibbar macht, kam erstmals das günstige Aluminiumsulfat zum Einsatz. Das Ergebnis war zwar ein billiges Papier, das aber sauer war und sich schnell selbst zersetzte. Strlič schätzt, dass mehr als 70 Prozent aller in westlichen Bibliotheken befindlichen Dokumente auf solchem Papier gedruckt sind. Ein Massensterben ist im Gang. Allein in der Berliner Staatsbibliothek sollen zwei Millionen Bücher betroffen sein.

Aber auch ältere Druckerzeugnisse sind bedroht. Denn Papier gibt VOCs nicht nur ab, es nimmt sie auch auf. Liegt eine 300 Jahre alte Erstausgabe im selben Schaukasten wie eine hundert Jahre alte Zeitung, können die von der Zeitung abgegebenen Verbindungen das Buch angreifen. „Wir rechnen damit, dass etliche zwischen 1850 und 1990 hergestellte Dokumente das Ende dieses Jahrhunderts nicht mehr erleben werden“, sagt Strlič.

Doch wie sollen Bibliothekare die betroffenen Objekte finden? Das Aromarad für altes Papier könnte eine Lösung sein, das Strlič gemeinsam mit Cecilia Bembibre im April vorgestellt hat. Es kann Gerüche und Geschmacksnoten präzise einordnen. Ursprünglich wurde es für die Beurteilung von Wein entwickelt, aber auch die Qualität von Trinkwasser oder der Inhalt von Kompost lassen sich damit bestimmen. „Wie sich der Geruch von Papier chemisch zusammensetzt, wussten wir. Aber uns fehlten die Begriffe, um ihn einzuordnen“, sagt Strlič. „In Bezug auf Düfte ist unser Vokabular leider sehr eingeschränkt“, ergänzt Bembibre. Selbst Experten geraten da an ihre Grenzen. „Mir fehlen die Worte, um ihn richtig zu beschreiben“, notiert Christopher de Hamel, Bibliothekar und Leiter der Cambridge-Universität, „aber englischem Pergament haftet ein eigenartiger ledrig-warmer Duft an. Ganz anders als der scharfe, kühle Geruch italienischen Papiers.“

Als Kommunikationswissenschaftlerin übernahm Bembibre die Aufgabe, diese verbale Lücke zu schließen. Auf ihrer Version des Aromarads sind innen acht Hauptnoten aufgeführt: rauchig, fruchtig, medizinisch, ranzig, chemisch, muffig, süß und holzig. Der mittlere Kreis listet die Noten, die in diese Kategorien fallen. Bei „süß“ zum Beispiel Karamell, Schokolade, Sahne und Kekse. Im äußeren sind dann die VOCs zugeordnet. Riecht ein Buch fruchtig und grün, ist das ein Hinweis auf Undecanal – eines der Aldehyde, das auch Chanel No. 5 den typischen Duft gibt. Das Aromarad ist ein einfaches, standardisiertes Prinzip, das sich Laien ebenso erschließt wie Profis.

Sollte das Verfahren sich bewähren, könnte damit in Zukunft auch der Geruch der Bibliothek von St. Paul’s besser überwacht werden. Eine grundlegende Renovierung steht an. „Dafür muss die Bibliothek komplett leer geräumt werden“, sagt Strlič. Es kann Monate dauern, bis ihr Geruch zurückkommt.

Vielleicht wird der auch nie wieder derselbe sein. Ist das nicht besser für die Bücher? Immerhin ist dieser Geruch ein Zeichen, dass sie ihr Leben aushauchen. Strlič denkt zwei Atemzüge lang nach. Dann antwortet er: „Am liebsten würden wir beides erhalten. Die Bücher und ihren Geruch.“ Man kann ihm nur wünschen, dass es gelingt.

Jessica Braun für DIE ZEIT Nr. 53/2017

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