Geschichte und Grundlagen der Cyanotypie

Im Jahr 1842 experimentierte der englische Naturwissenschaftler und Astronom Sir John Herschel mit der Lichtempfindlichkeit bestimmter Eisensalze und den neu entdeckten fotografischen Verfahren. Er verbesserte die fotochemische Reaktion von rotem Blutlaugensalz durch Kombination mit Ammoniumeisencitrat.

Die Cyanotypie war das dritte Verfahren nach der Daguerreotypie und Talbotypie/Kalotypie zur Herstellung von stabilen fotografischen Bildern. Es ist ein Verfahren, das auf Eisen und nicht auf Silber beruht, welches sonst bei der herkömmlichen Herstellung von Photoabzügen (und den zuvor erfundenen Verfahren) verwendet wird. Als Vorlage verwendete er eine Radierung, die er im Sonnenlicht aufbelichtete.

„Herschel prägte die Begriffe „ ➥Photographie“, „➥ Positiv“ und „➥ Negativ“. Er war mit ➥ David Brewster und ➥ William Henry Fox Talbot befreundet und bewog letzteren, an der Weiterentwicklung der ➥ Fotografie zu arbeiten.“ (Wikipedia)

Im November 2018 wurde der Blaudruck (die Cyanotypie) in die Liste der immateriellen Kulturgüter aufgenommen.

Unterkapitel dieser Website zur Cyanotypie

Cyanotypie - Edeldruck
Schmetterling, Cyanotypie (Negativ mit Tintenstrahldrucker erstellt, 10′ im Sonnenlicht belichtet) © Grafik: Wolfgang Autenrieth

Vor- und Nachteile der Cyanotypie

Das Verfahren hat – gegenüber anderen fotografischen Verfahren – mehrere Vorteile:
– Es ist billig
– Die Fotoschicht kann auf beliebigen Oberflächen selbst erzeugt werden
– Es ist leicht handhabbar
– Das Verfahren produziert stabile, lichtechte und haltbare Ergebnisse
– Das Entwickeln erfolgt durch Auswaschen der unbelichteten Bestandteile durch Wasser.
– Das Verfahren ist giftfrei, leicht zu handhaben und daher auch in der Schule praktikabel.
– Gegenstände, Pflanzen, Schnüre, Utensilien aus dem Mäppchen … können als „Schattenwerfer“ Verwendung finden. Für Rayografien / Schadografien / Kontaktbelichtungen ist dieses Verfahren daher ideal.

Das Verfahren hat auch mehrere Nachteile – wegen derer es sich nicht durchsetzen konnte:
– Die Belichtungszeiten sind sehr hoch (bei Sonnenlicht ca. 15 Minuten, Projektionen – je nach Größe, Stärke und Entfernung von der Lichtquelle – 5-15 Stunden)
– Die Ergebnisse haben in der Regel einen Blaustich ;-)
– Man benötigt großformatige (bzw. 1:1) Negative

Cyanotypie - Edeldruck auf Leinwand
Cyanotypie auf Leinwand, 50 x 70 cm, Portrait als großformatiges Film-Negativ aus einer Druckerei, Stadtansicht mit Laserprinter auf Folie, rechts Ast mit Blättern aufgelegt. Belichtet mit Sonne 14′ – © Wolfgang Autenrieth 2020

Chemischer Ablauf

Vorweg – jeder Umgang mit Chemikalien muss umsichtig erfolgen!
Cyanid… brrr… klingt SEHR giftig – der Begriff „Cyanotypie“ bezieht seine Namensgebung zunächst nur aus der Farbbezeichnung „Cyan“ (= Blau). Die (durchaus vorhandene) Cyanid-Gruppe im Kaliumferricyanid und im entstehenden Berliner Blau ist im Riesenmolekül stabil eingebunden. Die Chemikalien sind ungiftig und können nur bei unsachgemäßem Gebrauch (z.B. durch Mischen mit Säuren) gefährlich werden – dann könnte sich durchaus Cyanid abspalten. Aus diesem Grund bin ich bei Tipps, die Zitronensäure oder Essig empfehlen, eher zurückhaltend. Vorsichtsmaßnahmen müssen bei jedem Umgang mit Chemikalien selbstverständlich sein (Handschuhe verwenden, nicht in den Augen reiben, Stäube nicht einatmen) , genauso wie gute Lüftung – bei der jedoch kein Staub aufgewirbelt werden sollte.

Berliner Blau

Gibt man zu Eisen(III)-Chlorid-Lösung ➥ Kaliumhexacyanoferrat(II) (rotes Blutlaugensalz) hinzu, entsteht ein tiefblauer Niederschlag des Pigments ➥ Berliner Blau, (Formel siehe ➥ wikipedia:Eisen(III)-chlorid)

Der entstandene Farbstoff „Berliner Blau“ wird auch als Arzneimittel gegen ➥ Vergiftungen durch radioaktives Cäsium verwendet. Es ist ein nicht zellgängiges Riesenmolekül, geht oben in den Körper, bindet auf dem Weg durch den Darm das Cäsium und wird unten wieder ausgeschieden ;-)
Beim Belichten mit UV-Licht durch Gesichtsbräuner oder UV-Lampen muss ein Augenschutz getragen werden. Hier finden Sie eine ➥ passende Schutzbrille.

Cyanotypie - Darstellung auf Leinwand
Cyanotypieplakat / Collage auf Leinwand aus folierten Pflanzenblättern, Ausdruck auf Inkjetfolie, Zeichnung mit wasserfestem Filzstift auf Geschenkfolie, schwarzes Klebeband. © Wolfgang Autenrieth

Solar-Fotopapier mit Ammoniumferrizitrat / Kaliumferrizcyanid

  • Lösung 1:
    50 gr ➥ grünes (!!) Ammoniumeisen(III)-citrat (Ammoniumferrizitrat) in 0,5 Liter dest. Wasser auflösen. Beim Ansetzen darauf achten, dass keine Stäube eingeatmet werden (Kennzeichnung Xi). Ammoniumferrizitrat-Lösung scheint ein idealer Nährboden für Schimmelpilze zu sein – einige Tropfen Konservierungsmittel zur Haltbarmachung von Fruchtsäften aus der Apotheke („Para“) sind dafür das „Gegenmittel der Wahl“ und ungefährlicher als die in der Fachliteratur genannten gesundheitsgefährdenden Mittel wie Kampher oder Quecksilberchlorid (T+!). Aufbewahren in einer dunklen, lichtgeschützten Flasche – Ammonium-Eisen-III-Citrat zersetzt sich unter Lichteinwirkung. Ammoniumferrizitrat wird medizinisch zur Behandlung von Eisenmangel verwendet, es ist keine Gefahrstoffkennzeichnung nötig.
    Es gibt grünes und braunes Ammoniumferrizitrat. Grünes Ammoniumferrizitrat ist lichtempfindlicher.
    ➥ Bezugsquelle für Ammoniumeisen(III)-citrat
  • Lösung 2:
    20 gr ➥ Kaliumhexacyanidoferrat(III) (Rotes Blutlaugensalz, Kaliumferrizcyanid) in 0,5 Liter dest. Wasser auflösen. Kennzeichnung Xn: nicht mit Säuren mischen! siehe auch ➥ Beschreibung auf der Chemikerseite von Thomas Seilnacht, nur bei unsachgemäßem Gebrauch (Mischen mit Säuren) gefährlich
    Cyanotypie - Edeldruckverfahren Sigmaringen
    Sigmaringen, Cyanotypie (Negativ mit Tintenstrahldrucker) © Wolfgang Autenrieth

     

    Mit dieser Mischung habe ich bislang gearbeitet und passable Ergebnisse erzielt. Manchmal waren die Bilder etwas blass – was wohl an der Menge des entstandenen „Berliner Blau“ lag. Bei höher konzentrierter Lösung entsteht mehr Farbstoff – aber auch mehr Chemie-Abfall, der in den Abfluss geht. Nachdem beide Chemikalien – und auch das entstehende Produkt – als „nicht gefährliche Stoffe“ (Merck-Datenblatt) eingestuft sind, ist das zwar nicht lebensbedrohend, aber auch nicht unbedingt notwendig. Beide Stoffe können über die Apotheke, den Versandhandel oder Schulchemie-Handel erworben werden.

    Durch die Zugabe von Gelatine bei der Beschichtung von Papier dringt die Lösung nicht so stark in das Papier ein und man benötigt weniger Chemikalien. Zudem lassen sich die unbelichteten Bestandteile leichter auslösen.

    Solar-Fotopapier mit Ammoniumferricitrat/Kaliumferrizcyanid

    Um kräftigere Farben zu erhalten, wird empfohlen, das destillierte Wasser zuvor auf 50 Grad zu erhitzen und darin 5 Gramm Gelatine aufzulösen.
    Vor der Zugabe der Chemikalien muss das Wasser wieder auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

    Mischungsverhältnis

    Nach der chemischen Reaktionsgleichung dürfte ein Mischungsverhältnis von 3:2 optimal sein, denn Ammoniumferricitrat muss 3 Fe-Ionen abgeben, die an 2 Kaliumferricyanid-Moleküle anbinden, damit 4 Moleküle Berliner Blau entstehen.

    Die Lösungen werden getrennt angesetzt und erst vor dem Beschichten in geringen Mengen gemischt. Die Mischung muss in einer braunen, lichtgeschützten Flasche aufbewahrt werden, da sie unter Lichteinwirkung reagiert. Mit einem Liter Lösung lassen sich mehrere Quadratmeter beschichten.
    Es entsteht ➥ Berliner_Blau, das auch „Preußisch Blau“ genannt wird, weil die preußische Armee die Uniformen damit gefärbt hatte. Berliner Blau ist auch der Farbstoff in Tinte.

    Blaupause

    Eine Tuschezeichnung können Sie damit ebenfalls kopieren – dies war um 1900 ein großes, kommerzielles Einsatzgebiet der Cyanotypie bei Architekten und Konstrukteuren. Der Begriff „Blaupause“ stammt aus jener Zeit.

    Auch Fotogramme lassen sich auf diesem Wege herstellen. Die Zeichnung erscheint als Negativ, ergibt also weiße Kopien auf blauem Grund. Bereiche, die dem UV-Licht der Sonne ausgesetzt sind, verfärben sich blau und werden wasserunlöslich – nicht belichtete Partien können mit Wasser abgespült werden. Anschließendes Baden in 0,3%-iger Wasserstoffperoxidlösung verstärkt die Blaufärbung.

    Geeignete Papiere

    • Zeichenkartons im Niedrigpreissegment (z.b. Airbrushkarton)
    • Inkjet-Photopapier (saugt gut, trocknet schnell)
    • Leinwand (vor der Beschichten mit heißem Wasser die Oberfläche abwaschen)
    • Natur-Nessel (günstig als Meterware bei IKEA). Diesen spanne ich über eine Billig-Leinwand aus dem 1-€-Laden – oder nutze nur den Keilrahmen.
      Vorteil: Der Stoff ist cremeweiß.
      Nachteil: Die Billig-Keilrahmen verziehen sich manchmal, wenn man die Cyanotypie direkt auf der aufgespannten Leinwand durchführt, weil das Holz sich verzieht. Dadurch hängen die Ergebnisse später nicht plan an der Wand. Weil das Präparieren und Auswaschen mit der puren Leinwand sowieso leichter erfolgt, spanne ich die Leinwand erst am Schluss des Verfahrens (noch leicht feucht) auf.
      Beim Trocknen zieht sie sich dann plan
    • Aquarellpapier ergibt die edelsten Ergebnisse.
      Gerade Randbegrenzungen lassen sich mit Maskiergummi für Aquarellmalerei erzeugen

    Geeignete Belichtungsarten

    Wichtig ist ein relativ hoher UV-Anteil

    • Gegenstände auflegen – Sonnenlicht
    • Tageslichtprojektor 1 Meter Abstand, Belichtung 3-4 Std
    • Direkt auf Tageslichtprojektor auflegen, Belichtung 20 min
    • UV-Gesichtsbräuner ( Bezugsquelle: ➥ UV-Belichtungslampe)
    • Flachbildschirm / Laptop (schwierig – mit extrem langer Belichtungszeit, da zu wenig UV-Anteil)
    • Beamer (geringer UV-Anteil)
    • Umgebauter Diaprojektor – Birne durch UV-LED ersetzen

    siehe dazu auch das Kapitel ➥Belichtungsmöglichkeiten

    Cyanotypie auf Leinwand
    Collage, Negativ mit PC erstellt, mit Tageslichtprojektor auf Leinwand aufbelichtet © Wolfgang Autenrieth 2019

    Meine erfolgreichen Versuche

    Papiere

    • Cyanotypie auf Papier für Tintenstrahldrucker (Inkjet-Fotopapier). Das Inkjetpapier weist einseitig eine stark saugfähige Schicht auf – eventuell besteht diese sogar aus Gelatine. Der Träger ist Kunststoffpapier – dadurch bleiben die Papiere beim Wässern und Trocknen absolut plan.
      Ich liebe Inkjet-Fotopapier! Es ist genial. Der Verbrauch an Cyanotypielösung ist minimal, die Schicht nimmt genügend Lösung auf, die Trocknung geht schnell, weil das Trägermaterial PE-beschichtet ist. Beschichten mit Schwämmchen ergibt eine gleichmäßigere Verteilung als mit Pinsel.

      Aaaaaber – es klappt nicht mit jedem Inkjet-Fotopapier. Meins war von Aldi. Belichtung im Kontaktverfahren mit einem Negativ, das per Tintenstrahldrucker produziert wurde – Belichtung bei Sonnenlicht – je nach Intensität 5-15 Minuten. Das Wässern (=Entwickeln) nehme ich in einer Wanne mit einer kleinen Handbrause vor – zur Farbintensivierung und Nachoxidation wird das Papier noch kurz in einer Wasserschüssel geschwenkt, in die ich einige Mililiter 3%-ige Wasserstoffperoxid-Lösung gegeben habe. Nachdem Wasserstoffperoxidlösung in dieser Konzentration als Mundspülung angepriesen wird, spare ich mir die Handschuhe…

    Belichtung

    • Beim Versuch, eine Cyanotypie mit einem Tageslichtprojektor zu belichten, musste ich die Belichtungszeit bis auf 2-10 Stunden ausdehnen. Der Abstand darf dabei nicht mehr als 2 Meter betragen.
    • Legt man jedoch Gegenstände (oder in kontrastreiches Negativ direkt auf den Tageslichtprojektor, klappt es. Belichtungszeit liegt bei 2-6 Minuten, sodass man dieses Verfahren auch im Kunstunterricht verwenden kann.
    • Beim Versuch, eine Cyanotypie mit einem Beamer zu belichten, bin ich gescheitert. Der UV-Anteil scheint zu gering zu sein. Nach 3 Stunden Belichtungszeit war die Umwandlung noch zu gering und das latente Bild wurde beim Wässern komplett ausgeschwemmt.
    • Versuch, mit Camera Obscura ergab auch kein befriedigendes Ergebnis nach 3 Stunden Belichtung. Schemenhaft war eine Veränderung zu sehen, diese löste sich beim Wässern jedoch aus
    • Weißes Herren-Ripp-Unterhemd beschichtet (auf einen Karton übergestülpt), Äste draufgelegt und 4 Minuten in der Sonne liegen lassen. Schönes Schattenbild.
    • Tintenstrahldruckerpapier zunächst mit einem Schwämmchen mit Wasserfarben eingefärbt und getrocknet. Dann mit der Mischung imprägniert, getrocknet und Schablonen aufgelegt und in der Sonne 8 Minuten belichtet. Das Berliner Blau ergibt bei gelber Grundfärbung grün. Sieht nicht wirklich gut aus…
    • Den Versuchen zum Belichten auf Leinwand habe ich ein eigenes Kapitel spendiert ➥ siehe ‚Cyanotypie auf Leinwand‘

    In manchen Rezepten wird die Verwendung von Zitronensäure oder verdünnter Salzsäure zum Entwickeln empfohlen. Ich rate davon ab, weil Kaliumferricyanid in Verbindung mit Säuren Blausäure-Gas entwickeln kann. Mit diesem Gas hatten die Nazis Menschen systematisch ermordet. ➥ Hier wird eine Entwicklung in verdünntem Essig (5% Säure) empfohlen – dabei sind die Bildbeispiele durchaus viel versprechend – der Tonumfang wird drastisch erhöht. Aus oben genannten Gründen, empfehle ich eine gute Lüftung.

    Cyanotypie auf Leinwand
    Schüttbild, Cyanotypielösung mit Manganrot-Farbpulver gemixt, Wolfgang Autenrieth, 2021, Cyanotypie auf Leinwand, 50×70 cm

    Rezept aus dem Fotosiebdruck

    Die Bestandteile Zitronensaures Eisen (Ammoniumferrizitrat) und gelbes oder rotes Blutlaugensalz (Kaliumferri-bzw-ferrocyanid) sind Hauptbestandteile der tiefblauen Flüssigkeit, die bei UV-Lichteinwirkung aushärtet und als Beschichtungsmittel für den Fotosiebdruck angeboten wird. Sie hat eine lange Belichtungszeit und härtet unter UV-Licht aus. Entwickelt (ausgewaschen) wird mit Wasser.

    Sepiaverfahren

    Die Schicht besteht aus Ammoniumferrizitrat und Silbernitrat. Entwickelt wird in Wasser, fixiert mit Fixiernatron.Quelle:

    Heliografie

    • =Positiv-Pause

    Die lichtempfindliche Schicht besteht aus

    • Eisen-(III)-Chloridlösung und
    • Ammonium-Eisen(III)-Oxalatlösung.

    Entwickelt wird in einer Lösung aus gelbem Blutlaugensalz =Kaliumhexacyanoferrat(II)

    Hektografie

    Hierbei wird mit Gelatinedruck gearbeitet, auf den das mit Spezialtinte beschriebene Blatt (Original) übertragen wird.

    Lichtpausdruck mit Cyanotypie

    im Folgenden zitiert aus: Lueger, Otto: Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften, Bd. 9 Stuttgart, Leipzig 1914., S. 482., nach http://www.zeno.org/nid/20006161006
    „Lichtpausdruck (Foto-, Gisal-, Fulgurdruck) heißen Verfahren, bei welchem eine Blaudruck-Lichtpause (Cyanotypie) auf eine Art Hektographiemasse angepresst wird, wobei sich in letzterer ein mit fetter Buchdruckfarbe abdruckbarer Abklatsch bildet.

    Der »Fotodruck« wurde von Teilkampf und Traube erfunden. Es wird ein Cyanotyppapier mit Ferricyankalium und Ammoniumferrizitrat hergestellt, hinter einer Zeichnung kopiert und das Lichtbild, ohne es zu waschen, an eine elastische Gelatinemasse angepresst. Zur Herstellung dieser wird ein Gemisch von 40–50 Teilen Gelatine, zwei Teilen Karbolsäure, vier Teilen Glyzerin und 100 Teilen Wasser in warmer Lösung mit etwas Eisenvitriol vermischt und zum. Erstarren ausgegossen. Die Gelatine wird von den Ferrosalzen der im Lichte zerfetzten (gebläuten) Schicht des Cyanotyppapieres nicht gegerbt, wohl aber von dem Ferrisalz der nicht belichteten Bildstellen; die gegerbten Stellen nehmen beim Einschwärzen fette Druckfarbe an, und man kann die fette Zeichnung auf Papier abdrucken. Das Verfahren dient zur Herstellung, kleiner Auflagen (etwa 30–50 Stück) Lichtpausen.“

    Da die Karbolsäure gegen Schimmel wirken soll, bietet sich auch hier ‚Para‘ als zeitgemäß ungiftige Alternative an (erhältlich in der Apotheke als Mittel zur Konservierung von Fruchtsäften)

    Rezeptur mit Eisen-III-Chlorid

    Eine weiterer Ansatz, der ebenfalls blaue Bilder erzeugt, verwendet wie zuvor Kaliumhexacyanoferrat (=rotes Blutlaugensalz), mischt dies jedoch mit Eisen-III-Chlorid, das der Radierer sowieso zur Kupferätzung in seinem Bestand besitzt:

    26 g Zitronensäure auf 100 ml Wasser
    20 g Eisen(III)chlorid auf 100 ml Wasser
    22 g Kaliumhexacyanoferrat(III) auf 100 ml Wasser
    40 ml 25%-ige Ammoniak-Lösung

    Achtung: Ammoniak darf nicht eingeatmet werden und kann zu Verätzungen führen. Handschuhe und Lüftung!
    Mehr im Buch.

    Links

    Chemigramm - Cyanotypie auf Leinwand
    Chemigramm / Hohlkammerplatte auf Leinwand, 40×40 cm, © Wolfgang Autenrieth 2021

    Bildbeispiele auf commons.wikimedia.org

    Weitere Kapitel zur Cyanotypie

    Literatur

    🛒 ➜ Annette Golaz: Cyanotype Toning – Using Botanicals to Tone Blueprints Naturally

    🛒 ➜ Marlis Maehrle: Blaue Wunder – Techniken und Projekte mit Cyanotypie

    🛒 ➜ Peter Mrhar: Cyanotype: Historical and alternative photography

    🛒 ➜ Marco Antonini u.a.: Fotografie: Ein Handbuch der analogen Kreativtechniken

    Bezugsquellen

    🛒 ➜ Canson Aquarell-Papier, 200 g/qm, 100 Blatt pro Block, 24 x 32 cm, weiß

    🛒 ➜ Hahnemühle Aquarellblock, mattes naturweißes Aquarellpapier, 300 g/m², 30 x 40 cm

    🛒 ➜ Winsor & Newton Aquarell Maskiergummi flüssig, abziehbares Rubbelkrepp für präzise und kantenscharfe Linienführung bei fließender Aquarellfarbe, 75ml Flasche

    🛒 ➜ UV Schwarzlicht 150W, Wasserdichter Schwarzlicht Led-Strahler

    🛒 ➜ Ammoniumeisen(III)-citrat

    🛒 ➜ Kaliumhexacyanoferrat

    🛒 ➜ UV-Schutzbrille

    Anmerkung:
    Die Onlineversion basiert auf dem ersten Buchmanuskript von 1997 und ist mit dem Buch nur noch in Ansätzen vergleichbar. Die Seiten dieses Webauftritts enthalten oft nur wenige, kurze Absätze.  Das Buch ist zweispaltig gedruckt, damit die Informationen zwischen zwei Buchdeckel passen. Das Buch enthält hauptsächlich „Input“ – die Website dient als ergänzender ‚Bildspeicher‘. 

    Erhältlich ist das Buch in erweiterten 7.Auflage mit 232 DIN-A4-Seiten.

    Wege zum Buch  

    Sicherheitshinweis:
    Informieren Sie sich vor der Anwendung der Rezepturen unbedingt auch aus anderen Quellen! Beachten Sie das Kapitel ➥ Vorsicht Chemie!
    Die Rezepturen sind der (historischen) Fachliteratur entnommen, sind nur teilweise selbst getestet und können (Übertragungs-)Fehler enthalten.
    Quellenangaben zur Herkunft der Rezepturen finden Sie im Buch. Ich empfehle dringend, sich vor Anwendung der Rezepturen stets die Etiketten, Warnhinweise und Anleitungen durchzulesen, die mit den Chemikalien geliefert werden und fachkundigen Rat einzuholen. Chemikalien (und auch Naturstoffe) können karzinogen, erbgutschädigend und gesundheitsschädlich sein. Verwenden Sie Handschuhe und weitere Schutzmaßnahmen wie Mundschutz etc.

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