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Seit Ende 2012 widmet sich ein neues interdisziplinäres Forschungsprojekt Florentiner Gemälden des 14. bis 16. Jahrhunderts. Das Projekt wird Einblicke in die technologische Entwicklung der Florentiner Malerei erlauben. Es erschließt zugleich einen der international bedeutendsten Bestände der Alten Pinakothek: Erstmalig wird ein Werkkomplex von über 80 Werken aus dem Zentrum der italienischen Renaissance systematisch untersucht. Unter ihnen Gemälde von Giotto, Fra Angelico, Sandro Botticelli und Leonardo da Vinci, die zu den Hauptmeistern der europäischen Kunstgeschichte zählen.  

Ein interdisziplinäres Team beschäftigt sich mit Hilfe modernster kunsthistorischer, kunsttechnologischer und naturwissenschaftlicher Methoden nicht nur mit stilistischen oder ikonographischen Aspekten, sondern in gleicher Weise auch mit der Analyse von Werkprozessen. Das Doerner Institut setzt hierbei bewährte photographische und strahlendiagnostische Methoden ein, ergänzt um Untersuchungsverfahren der Pigment- und Bindemittelanalytik.